申报与分配

Question

我对 C 的分配有一些疑问。

#include <stdlib.h>

typedef struct MyStruct {
    char CharsInMyStruct[50];
} MyStruct;

int main(void) {

    struct MyStruct * s;

    s = malloc(100 * sizeof *s);
}

有人告诉我分配是“智能”的，因为在我使用内存之前，空间并不是“真正”（物理）分配的。内存是在我使用 MyStruct 的第一个元素时物理分配的，还是在我使用每个元素时分配的？

我认为如果我需要动态读取文件并复制动态结构中的每一行，我可以分配 100 个元素，然后在读取文件后重新分配正确的维度，所以我不必阅读两次以预先知道要为每行分配多少或重新分配多少。这可能/允许吗？这是一个好的解决方案吗？

编辑：对不起，我太关心理论了，我忘了添加一个像样的代码。也许这个问题还不够清楚，但我不需要知道如何编写我在想的东西；我只需要知道内存是如何分配的。

Answer 1

原则上，调用malloc() 会立即分配请求的内存。如果它不能这样做，malloc() 调用会返回一个空指针让调用者知道。

实际上，尽管某些系统（包括 Linux）使用“延迟分配”。 malloc() 调用会立即分配一系列内存地址，但不一定立即分配实际内存页面。当您的程序稍后访问“分配的”内存时，内核会分配物理内存。这个想法是避免分配可能永远不会使用的内存，特别是当forking 进程时（子进程继承其父内存的副本，但通常exec()s 在使用它之前是另一个可执行文件。）

这种方法的一大缺点是，如果在您尝试使用内存时不可用，则没有干净的方法来报告故障。当系统内存不足时，"OOM killer" 可能会开始杀死进程——不一定是执行分配的进程。

有人认为这种行为会导致 Linux 上的 C 实现不符合标准。

我对非 Linux 系统不太熟悉。

不过，对于大多数实际用途，只要您不分配 大量 内存，您就可以忽略所有这些。您应该始终通过返回空指针来检查malloc() 是否报告失败，并采取一些措施（即使您只是终止程序）。如果你在一个无限循环中做一个大的malloc，很可能会发生不好的事情。但是，无论出于何种原因，当资源短缺时，程序很可能会开始崩溃。您最好的防御措施是设计您的程序，使其在意外终止时不会使事情处于不一致的状态。

Answer 2

正如评论所说：

struct myStruct * structLink;
structLink = malloc (sizeof(struct myStruct));

完成后：

free(structLink);

解除分配。

Answer 3

正如其他人所说，逻辑上malloc() 分配空间并且可以立即使用。正如Keith Thompson 在他的answer 中指出的那样，Linux 对内存分配采取了一种惰性方法，因此您可以（如果您不走运）分配空间，检查它是否已分配，但稍后仍然会崩溃，因为内存没有毕竟可用。

1. 是的，分配 100 个条目，从文件中读取以填充其中一些条目，然后 realloc() 如果毕竟少于 100 个条目，则将数组缩小到所需的大小是合法的。

2. 您还可以分配一个条目数组（比如从 2​​ 个条目开始），realloc() 空间以根据需要添加更多条目。但是，为了避免二次行为（将旧空间复制到新空间），标准建议是每次realloc() 时将条目数加倍。如果您担心过度分配，您可以随时在循环后应用缩小的realloc()。使用较小的值开始，以便realloc() 代码确实得到执行（测试、调试）。

Answer 4

我认为您可能对内存使用的想法有误。当您分配内存时，内存总是在那里，malloc 只是告诉计算机为您保留这么多空间。完成后使用 free() 时，您释放的指针仍将指向该地址。唯一的区别是程序将知道它不再是您可以使用的空间。 （尽管 C 可能仍然允许您，直到您遇到段错误）

至于您的第二段，您执行它的方式取决于实施。虽然我真的不明白为什么每次读取新文件时都不能在旅途中进行 malloc。

如果这不是您要找的，请见谅。