在 C 中扩展动态内存的最佳方法答案

【问题标题】：Best way to expand dynamic memory in C在 C 中扩展动态内存的最佳方法
【发布时间】：2013-01-05 10:53:09
【问题描述】：

我正在寻找一种在运行时为现有结构（最初已经分配了内存）分配额外内存（在 C 中）的方法。我有一种感觉，我可能可以使用memmove 或类似的东西，但这仍然只是一个复制操作，并且不会增加运行时结构可用的内存量。此外，我不想每次需要复制整个结构，这将在程序期间进行数百次（结构已经很大）。有人可以帮忙吗？

更新：感谢大家的回复。为了提供更多细节，我正在尝试运行一个 MPI 并行代码，该代码最初创建该结构的许多实例（称为“S”）。该结构的每个实例都包含一个数组“T”，它记录了在代码运行时发生的特定事件的时间。这些事件在运行时发生，并且每个 S 实例的事件数量不同。例如，S[0] 可能看到 100 个事件（因此需要一个长度为 100 个元素的数组），但 S[1] 可能只看到 1事件（和 S[2] 30 个事件等）因此，在开始时为 S 的每个实例（有数百万个）分配大量内存是非常浪费的，因为有些可能会填满数组，而另一些则不会甚至接近。确实，我已经尝试过了，但对于我正在运行它的机器来说，它太多了。

我会在这里尝试一些想法并发布我的进展。非常感谢！

【问题讨论】：

您无法知道操作系统是否会将已分配的内存复制到新的内存分配中。这取决于内存管理器，并且在操作系统下运行的 C 程序无法访问。
你不能。为什么不告诉我们你想要做什么，我们会告诉你如何做。
您应该向我们描述您的结构。如果您希望它在运行时变大，为什么不从变大开始呢？另一种方法是将内存池链接在一起并分段实现数组。有点像 C++ 中的 deque 数据结构。

标签： c memory memory-management

【解决方案1】：

你或许可以使用realloc()。

【讨论】：

记住它可能会移动旧的内容，如果新的内存块比旧的大，那么旧的指针是无效的

【解决方案2】：

没有办法按照您的描述进行操作，因为无法保证在您的结构当前占用的内存旁边会有可用内存。

标准做法是分配更多内存并复制数据。当然，如果您知道（估计）您需要的内存分配的大小，您可以预先分配它并避免复制。

但是请注意，C 中的结构在声明后具有固定大小，因此您似乎不需要为现有结构分配更多内存...

【讨论】：

【解决方案3】：

realloc是扩展现有动态内存的唯一方法。 realloc 将尝试扩展现有缓冲区，如果扩展失败，它将为所需的总大小分配新缓冲区，并从旧缓冲区复制数据。如果您不想每次都执行realloc（大部分时间在内部将memmove），那么您可以尝试重新分配比实际需要更多的内存。

realloc(buf_ptr, (actual_size + additional_size) * 2);

这种方式会减少调用realloc（和memmove）的频率。

注意：realloc 的实现在某些架构中是不同的，它永远不会尝试扩展内存，它总是尝试为总大小分配缓冲区。因此，在这些平台中，每次调用 realloc 都会调用 memmove。

【讨论】：

【解决方案4】：

听起来您正在寻找名为灵活数组成员 (example) 的C 功能。它仅适用于 C 标准 C99 或更高版本。

结构的最后一个成员必须被声明为一个灵活的数组成员，你最初是 malloc，然后是 realloc（当然还有 memcpy 来进行实际的复制）。

【讨论】：