用 Malloc 定义 C 中的结构

Question

我向question earlier 询问了关于使用 malloc 定义结构的问题。 这是大多数人给我的答案：

struct retValue* st = malloc(sizeof(*st));

我正在向一位朋友展示我的代码，但我们遇到了一个绊脚石。 有人可以解释为什么这段代码有效吗？ 从我的角度来看， *st 在你 malloc 时没有被定义，所以那里可能有任何类型的垃圾。应该是malloc(sizeof(struct retValue))

感谢您的帮助

Answer 1

Sizeof 查看给它的表达式的类型，它不计算表达式。因此，您只需要确保声明了表达式中使用的变量，以便编译器可以推断出它们的类型。

在您的示例中，st 已被声明为指向 struct-retValue 的指针。因此编译器能够推断出表达式“*st”的类型。

虽然它看起来不像已经在您的代码中声明，但编译器已经为您处理好了。代码中的所有声明都被编译器移动到它们出现的块的开头。假设你写

说明编译器可用知识的一种方法是查看它生成的中间输出。考虑这个示例代码...

struct retValue {long int a, long int b};
...
printf("Hello World!\n");
struct retValue* st = malloc(sizeof(*st));

以gcc为例，上面的代码在test.c的main()函数中，我们通过运行看看中间输出... p>

gcc -fdump-tree-cfg test.c

编译器会生成文件test.c.022t.cfg - 看看就知道了

[ ... removed internal stuff ...]
;; Function main (main)

Merging blocks 2 and 3
main (argc, argv)
{
  struct retValue * st;
  int D.3097;
  void * D.3096;

  # BLOCK 2
  # PRED: ENTRY (fallthru)
  __builtin_puts (&"Hello World!"[0]);
  D.3096 = malloc (16);
  st = (struct retValue *) D.3096;
  D.3097 = 0;
  return D.3097;
  # SUCC: EXIT

}

请注意声明是如何移动到块的开头的，并且 malloc 的参数已经替换为表示表达式评估为的类型大小的实际值。正如 cmets 中所指出的，将声明移到块顶部的事实是编译器的实现细节。然而，编译器能够做到这一点，并且能够在 malloc 中插入正确的大小，这一切都表明编译器能够从输入中推断出必要的信息。

我个人更喜欢将实际类型名称作为 sizeof 的参数，但这可能是编码风格的问题，我会说一致性胜过个人偏好。

Answer 2

在 C 中，sizeof 是一个运算符，不计算它的参数。这可能会导致“有趣”的效果，C 的新手不一定会预料到。我在my answer“最奇怪的语言功能”问题中更详细地提到了这一点。

Answer 3

重要的是结构类型的声明/定义，而不是此类对象的定义。当您到达malloc 时，编译器将遇到声明/定义，否则您会遇到编译器错误。

sizeof 不计算其操作数这一事实是一个附带问题。

一个小问题：请记住，当我们向sizeof 提供类型名称时，我们需要括号，如下所示：

sizeof(struct retValue);

而不是在对象的情况下，我们只是这样做：

sizeof *st;

查看标准：

6.5.3 一元运算符语法

unary-expression:
[...]
sizeof unary-expression
sizeof ( type-name )

Answer 4

sizeof 运算符实际上并不计算它的操作数——它只是查看它的类型。这是在编译时而不是运行时完成的。因此可以在分配变量之前安全地执行它。