malloc 如何区分占用相同空间的不同类型？答案

【问题标题】：How does malloc distinguish between different types that both take up the same space?malloc 如何区分占用相同空间的不同类型？
【发布时间】：2013-08-27 00:43:15
【问题描述】：

假设以下程序在 x86_64 系统上运行：

int main() {
    //sizeof(int) == 4
    //sizeof(int*) == 8
    //sizeof(long) == 8

    // I would like 2 distinct memory locations to hold these two integers
    int* mem1 = (int*)malloc(2 * sizeof(int));
    mem1[0] = 1;
    mem1[1] = 2;

    //I would like 1 distinct memory location to hold this one long
    long* mem2 = (long*)malloc(1 * sizeof(long));
    mem2[0] = 3;

    free(mem1);
    free(mem2);
    return 0;
}

由于malloc 接收到要分配的字节数，所以对 malloc 的两个调用看起来完全相同。 malloc 怎么知道实际分配 16 个字节来存储两个整数数组，而只为一个 long 分配 8 个字节？

为清楚起见进行编辑：基于以下假设，存储这两个不同的数组将需要不同的空间量。但是，malloc 似乎每次在该程序中保留相同数量的空间。然而，对于长度与longs 不同的数据类型数组，数组大小是正确确定的。

有人可以帮我找出对内存的理解中的缺陷，或者指出 malloc / libc 在后台做的事情吗？以下是我正在操作的假设

在此系统上的每个内存地址，最多可以存储一个 long
mem[idx]指的是mem的地址加上idx的偏移量，并且该地址不能指向内存中另一项中间的数据（所以mem1[0]不能指mem1和@987654327的低半字@然后不能指高字）
当创建一个整数数组时，在这个系统上两个整数不会被打包成一个长整数

【问题讨论】：

它根本没有这种类型的区分。因此，它返回void* 并需要 byte 计数的原因。类型区分是你的工作；不是malloc()的
是什么让你认为malloc 为两个整数数组分配了 16 个字节？
由于int只有4个字节，存储2个整数数组只需要8个字节。在这两种情况下，它都会分配 8 个字节，并且不关心您最终要在其中存储什么类型。
malloc() 没有线索。 sizeof() 知道区别。
你似乎认为long是内存的基本单位，使用少于sizeof(long)字节来存储一条数据就构成了“打包”。这是不正确的； char 是内存的基本单位，而不是long。在您的平台上，int 存储在四个 chars 内存中。

标签： c memory-management malloc

【解决方案1】：

malloc 如何区分占用相同空间的不同类型？

没有。

由于 malloc 接收到许多要分配的字节，所以对 malloc 的两个调用看起来完全相同。 malloc 怎么知道实际分配 16 个字节来存储两个整数数组，而只为一个 long 分配 8 个字节

它只能使用你传递给它的大小作为它的参数。但是，您的示例和/或理解存在缺陷 - 使用指定的 sizeof 值，两个调用都将分配 8 个字节。（即 2 * sizeof(int) 是 2 * 4 和 sizeof(long) ，即1 * 8。）

【讨论】：

【解决方案2】：

提问者很困惑，因为他没有意识到char 是C 中的基本内存单元。在他的平台上，sizeof(int)（这是存储int 所需的chars 的数量） ) 是4。因此，要存储两个ints，需要分配2*sizeof(int)，即8个字节。

在long 是内存的基本单元（和sizeof(long) == 8）的假设世界中，存储两个ints 确实需要打包或分配16 个字节，但这不是C 的方式有效。

【讨论】：

【解决方案3】：

你总是可以用一些printf 语句来测试你的论文。对于您的示例，请使用：

    printf("\nsizeof int is %d, long is %d", sizeof(int), sizeof(long));

你会看到：2*sizeof(int) == 1*sizeof(long)。

【讨论】：

【解决方案4】：

malloc doesn't，但是当你调用mem[0] 或mem[1] 时，编译器知道mem (int *mem) 是什么类型，所以当你调用mem[1] 时，它会知道要增加多少mem访问此数组的第二个元素的指针。区别发生在编译器方面。

【讨论】：