通过将指针整数和 sizeof(int) 相乘来使用 realloc 不起作用

Posted 2023-02-21

【中文标题】通过将指针整数和 sizeof(int) 相乘来使用 realloc 不起作用

【英文标题】：Using realloc by multiplying a pointer integer and sizeof(int) not working

【发布时间】：2018-11-22 20:13:29

【问题描述】：

代码：

void main() 
    int *array = calloc(5, sizeof(int));
    int *amount = 9;
    array[0] = 1;
    array[1] = 2;
    array[3] = 5;

    int i = 0;
    while (i < 5) 
        printf("%d ", array[i]);
        i += 1;
    

    printf("%d", amount); //Printing
    array = realloc(array, amount * sizeof(int)); //Problem is here
    printf("\n");
    i = 0;
    while (i < 9) 
        printf("%d ", array[i]);
        i += 1;
    
    free(array);

它说“二进制*的无效操作数（有'int *'和'unsigned int'），但是当我尝试打印“数量”时，它实际上是9？我正在尝试使用指针整数，以便我可以通过引用传递它。

【问题讨论】：

int *amount = 9; 应该做什么？这使得amount 指向地址9，那里可能没有任何用处。为什么将amount 设为开头的指针？这应该解决什么问题？

一个奇怪的事情是你将 9 分配给 int 指针。

是的 - 为什么是指针？摆脱那颗星星！

@Someprogrammerdude 据我所知，您可以在声明变量时立即初始化指针指向的值，即int *amount = 9;。我尝试这样做：int *amount 和amount = 9; 结果是一样的。我认为我所做的是正确的（因为我还记得我的讲师告诉我）？另外，我试图稍后通过引用将它传递给一个函数。还有其他方法可以做到吗？

如果你想模拟“通过引用传递”，你可以使用地址运算符&传递一个指向变量的指针。和int amount = 9; ...; some_function(&amount); 一样，使用解引用运算符* 来访问函数内部指针所指向的内容。

【参考方案1】：

您只是在使用您的实现允许在指针和整数之间进行安全转换的事实，但是：

int *amount = 9;      // only use that for memory mapped hardware registers
printf("%d", amount); //re-interpreting the pointer value as an int
array = realloc(array, amount * sizeof(int));   // hopefully you got a diagnostic

太可怕了。指针只能是指向有效对象的空指针。句号。而指针算法只在数组内部才有意义。

如果一个变量应该包含整数值，那么它应该是一个整数类型：

int amount = 9;
printf("%d", amount); //Printing
array = realloc(array, amount * sizeof(int)); //Problem is here

如果你需要一个指向它的指针，只需声明它并使用它作为一个指针：

int amount = 9;
int *p_amount = &amount;
printf("%d - %d\n", amount, *p_amount); //Printing
array = realloc(array, (*p_amount) * sizeof(int)); //No problem now

【讨论】：

我不太明白您所说的“指针应该只是指向有效对象的空指针”和“仅将其用于内存映射的硬件寄存器”的意思。你能用更简单的术语解释一下吗？

@WealthyPlayer：指针应该只分配地址。 int a; int *pt = &a, null, int *pt = NULL; 其他指针int a; int *pa = &a; int *pb = pa; 的值。 int *amount = xxx; 其中 xxx 是整数值是代码异味。我知道的唯一正确的用例是当您直接访问硬件时（在内核模式或嵌入式系统中）。在这种情况下，您可能会将 io 端口或显示内存映射到众所周知的地址。例如在 MS/DOS 中，文本屏幕显示映射到地址 0xB0000。

啊！我明白了，我认为您的意思是“或”而不是“的”？谢谢！

@WealthyPlayer：是的，很抱歉。 F 和 R 键对我来说太近了:-(

没问题 :-) 你已经回答了我的问题，我应该感谢你。

【参考方案2】：

amount 的类型为 int *。 printf 打印 9 的原因不是 amount 指向值 9，而是将值 9 转换为指针。

现在在您的array = realloc(array, amount * sizeof(int)); 声明中。您尝试乘以指针（不是amount 指向的值）。问问自己这应该是什么语义。而不是你可能想要的int *amount = 9;

int *amount = calloc(1, sizeof(int));
*amount = 9;

它声明一个指针并为一个整数分配空间，而不是你可能想要的array = realloc(array, amount * sizeof(int));

array = realloc(array, *amount * sizeof(int));

您应该尝试学习指针和指针算术的概念。仅仅声明一个指针并不会在它的末尾保留空间。

【讨论】：

嗯，我明白了。那么可以肯定地说，从一开始（即int *amount = 9），我就已经误解了该行的含义吗？我想我现在知道它是如何工作的，我也在等待答案时尝试阅读gribblelab.org/CBootCamp/8_Pointers.html。谢谢！

是的。你想要一些指向值 9 的东西，但得到一些指向位置 9 的东西。有时 C 和 C++ 对于一条线的确切含义可能会非常棘手。

【参考方案3】：

amount 应定义为 int 而不是 int *。

int amount = 9;

【参考方案4】：

有几点：

首先，

int *amount = 9;

不做与

相同的事情

*amount = 9;

在第一种情况下，* 仅表示amount 具有指针类型，我们将指针 值（即地址）初始化为9，这很可能不是一个有效的指针值，尝试取消引用它可能会导致运行时错误。

在第二种情况下，我们将整数值 9 分配给 amount 指向的对象。

当您将amount 传递给printf 时，为什么没有中断？基本上，您通过传递错误类型的参数调用了未定义的行为（%d 期望 int，您传递了 int *）。未定义行为的可能结果之一是获得预期结果。无论出于何种原因，printf 能够将该int * 值视为int。大多数编译器应该标记该类型不匹配，但您可能会注意提高警告级别以查看它。

二进制* 运算符有一个约束，即两个操作数都具有算术类型。 int * 不是算术类型，因此是诊断类型。

根据您在代码中实际使用amount 的方式，您不应将其声明为指针，而应将其声明为常规int：

int amount = 9;

其次，通常，您不希望将realloc 的结果分配给原始指针。如果realloc 失败，它将返回NULL 并保持原来的内存块不变。但是，如果您将 NULL 分配回原始指针，您将失去对该内存的任何访问权限。最佳做法是将realloc 的结果分配给一个临时对象，然后在将其分配回原始对象之前验证该临时对象是否有效：

int *tmp = realloc( array, amount * sizeof *array );
if ( tmp )

  array = tmp;

else

  // handle realloc error

注意使用sizeof *array 而不是sizeof (int)。 sizeof 是类似一元 * 或一元 + 的运算符，其操作数可以是带括号的类型名称或表达式。 表达式 *array 的类型为int，所以sizeof *array == sizeof (int)。这有助于使代码更易于阅读，并且如果您更改了array 的类型（比如double *），您将不必更新realloc 调用。在分配多维数组类型时也很有用——你宁愿写吗

int (*arr)[10] = malloc( sizeof (int) * 10 * rows);

或

int (*arr)[10] = malloc( sizeof *arr * rows );

?

【讨论】：

我明白了，谢谢你非常清楚的回答！不过，有些问题是，realloc 是如何或何时失效的？这是非常技术性和困难的问题，我应该暂时忽略它吗？感谢您提供有关使用 sizeof(pointervariable) 而不是显式键入变量类型的提示：-D

哦，我如何打印出指针指向的内存地址（即我应该使用什么类型，因为%d不正确）？

@WealthyPlayer：使用%p 打印指针值。如果没有足够大的可用内存块来满足请求，realloc 将失败。除非您尝试留出 非常大 的内存块，或者如果您进行了大量的小分配以使堆非常碎片化（即，您可能有这么多 Mb 可用，但不在一个连续的块中）。我在实践中从未遇到过，但需要注意。

好的，谢谢！我也读过这篇文章（答案也来自你：-D）：***.com/questions/18217525/…，我发现它对理解动态内存分配的目的非常有帮助。