将内存和存储分配到指针中

Posted 2023-02-16

【中文标题】将内存和存储分配到指针中

【英文标题】：Allocating memory and storage into pointer

【发布时间】：2021-07-11 14:15:10

【问题描述】：

我对 C++ 非常陌生，想问一些关于在 C++ 中分配内存的问题。 抱歉，这似乎是一个基本问题，但下面我有一个使用 malloc 分配的内存地址。 Malloc 使用整数大小的倍数，这将返回一个 void 指针，但随后将其转换为整数指针。如果从技术上讲，它实际上不是指向整数大小的内存区域，而是整数大小的内存的倍数，为什么允许分配给整数？

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() 
   int n = 4, i, *p, s = 0;
   p = (int*) malloc(n * sizeof(int));
   if(p == NULL) 
      printf("\nError! memory not allocated.");
      exit(0);
   
   printf("\nEnter elements of array : ");
   for(i = 0; i < n; ++i) 
      scanf("%d", p + i);
      s += *(p + i);
   
   printf("\nSum : %d", s);
   return 0;

【问题讨论】：

在 C++ 中，没有理由使用malloc 或free，只有new 或delete。您确定要学习 C++ 而不是 C，这是一种完全不同的语言吗？你用的是什么教科书，是C还是C++的？而且，如果您真的想学习 C++，那么使用new 的理由并不多。现代 C++ 代码几乎从不这样做，而只是使用 C++ 库中为您正确管理所有内存分配的众多容器之一。

(1) 从不使用malloc/free，(2) 几乎从不使用new/delete；对于上面的代码，请使用std::vector<int> my_vector(n); 请参阅en.cppreference.com/w/cpp/container/vector 您问题中的代码是纯C（不同的语言）。

看来您是从 C 背景进入 C++ 的。在我看来，用 C 的先入之见来学习 C++ 更难。几乎所有好的 C 习惯和编程策略都被认为是 C++ 中的坏习惯或反模式。上面几乎所有的代码都应该是std::vector<int> p(4);。

我没有阅读任何教科书，但我正在阅读有关内存对齐的内容，并提出了一个使用 C++ 作为演示的示例。大约 5 年前我学习了 C++，所以只是回来重新审视 C++ 的部分内容以理解示例

@YogiBear 您最好重新标记您的问题C，就像在 C++ 中一样，这不是推荐的代码/编码风格。你很可能会让所有 C++ 人说“不要那样做”

【参考方案1】：

我假设您指的是p = (int*) malloc(n * sizeof(int)); 这一行。

您不是分配给整数，而是分配给整数指针，p 被声明为int* p。 malloc 返回一个内存块的地址，在这种情况下 int。 void pointer 可以转换为任何东西，但我们知道它是指向块 int 的指针，这就是为什么有适当的转换。

【参考方案2】：

从低到高都有优势。

void *p = malloc(n * sizeof int);

原始内存块。没有编译时检查。没有运行时检查。用户可以跟踪类型、大小和生命周期。

int a[n] = malloc(sizeof(a));

整数数组。类型 int 操作的编译时检查。没有运行时检查。用户跟踪使用情况并在完成后释放。

vector <int> a;
a.resize(n);

C++ 整数向量。编译和运行时检查。可动态调整大小。离开作用域时自动删除。

【参考方案3】：

您正在分配足够的动态内存来保存n 数量的ints 数组，然后您将p 指向该内存中的第一个int。那么你为什么不期望任务成功呢？ int* 指针可以指向 int。

但是，你真的不应该在 C++ 中使用malloc()（以及scanf() 和printf()）。 C++ 不是 C，它们是不同的语言，有不同的做事方式。在 C++ 中使用 new（以及 std::cin 和 std::cout）：

#include <iostream>

int main() 
    int n = 4, *p, s = 0;
    p = new int[n];
    std::cout << "\nEnter elements of array : ";
    for(int i = 0; i < n; ++i) 
        std::cin >> p[i];
        s += p[i];
    
    delete[] p;
    std::cout << "\nSum : " << s;
    return 0;

或者，在 C++11 及更高版本中，您可以使用 std::unique_ptr 为您处理 delete[]（以及 C++14 及更高版本中的 new[]）：

#include <iostream>
#include <memory>

int main() 
    int n = 4, s = 0;
    auto p = std::make_unique<int[]>(n); // C++14 and later
    // std::unique_ptr<int[]> p(new int[n]); // C++11
    std::cout << "\nEnter elements of array : ";
    for(int i = 0; i < n; ++i) 
        std::cin >> p[i];
        s += p[i];
    
    std::cout << "\nSum : " << s;
    return 0;

但是，当您需要动态数组时，您应该更喜欢使用标准的std::vector 容器。让它为你处理动态内存的分配和清理：

#include <iostream>
#include <vector>

int main() 
    int n = 4, s = 0;
    std::vector<int> p(n);
    std::cout << "\nEnter elements of array : ";
    for(int i = 0; i < n; ++i) 
        std::cin >> p[i];
        s += p[i];
    
    std::cout << "\nSum : " << s;
    return 0;

尽管在这种特殊情况下，您实际上并没有将数组用于任何有意义的事情，因此您可以完全摆脱数组，单个 int 就足够了：

#include <iostream>

int main() 
    int n = 4, v, s = 0;
    std::cout << "\nEnter elements of array : ";
    for(int i = 0; i < n; ++i) 
        std::cin >> v;
        s += v;
    
    std::cout << "\nSum : " << s;
    return 0;

【讨论】：

你能解释一下两者的区别和优势吗？

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