动态分配的结构中的字符数组存储在哪里？ [复制]答案

【问题标题】：Where are character arrays in dynamically allocated structs stored? [duplicate]动态分配的结构中的字符数组存储在哪里？ [复制]
【发布时间】：2012-10-08 16:57:57
【问题描述】：

可能重复：
C Array Instantiation - Stack or Heap Allocation?

当动态分配包含 char 指针的结构时，实际的 char 指针会发生什么情况？它存储在哪里？

一旦结构体被释放，char指针是否也随之释放？

例如考虑以下结构：

struct mix
{
    int a;
    float b;
    char *s;
};

typedef struct mix mix;

然后是为它分配内存的以下代码：

int main()
{
    mix *ptr = (mix*)malloc(sizeof(mix));

    ptr->a = 3;
    ptr->b = 4.5f;
    ptr->s = "Hi, there, I'm just a really long string.";

    free(ptr);

    return 0;
}

*s 是否在堆栈上分配，然后与*ptr 一起释放？我可以想象它确实是在堆栈上分配的，因为它不是以任何方式动态分配的（除非 malloc 有一些我不知道的功能）。我猜想*s 的“超出范围”将是释放*ptr 的时候。还是我完全错了？ :)

非常感谢！

【问题讨论】：

根据 C 标准，您不应该知道东西在哪里。自动变量管理发生......自动。使用malloc() 动态分配的东西，co 是free()'d。如果你正确使用它们，你会得到有效的指针，这就足够了。为什么你想知道东西在哪里？
@AlexeyFrunze 这甚至都不是那个的复制品，而且您之前的评论完全无法理解或解决 OP 的误解。
@AlexeyFrunze 当你进行编程时，你最终会遇到一种叫做调试的东西。它是一种故障排除形式，使用称为调试器的特定程序，指定以受控形式运行您的程序。调试时，您将需要寻找特定的常见错误，例如动态内存泄漏、堆栈溢出、由不正确的指针地址导致的代码失控、数组越界访问……等等。如果您不知道变量在内存中的分配位置，则无法使用调试器找到这些错误。当您尝试一个时，您会注意到这一点。
我的错，对不起。我自己也使用调试器，没问题。

标签： c struct dynamic-memory-allocation

【解决方案1】：

char* 成员 s 的空间在调用 malloc() 后与 mix 的其余成员一起分配在堆上（您不需要转换其返回值） .分配给s 的字符串文字不是在堆或堆栈上分配的，而是实际二进制文件的一部分并且具有静态存储持续时间。所以这个：

ptr->s = "Hi, there, I'm just a really long string.";

将字符串文字的地址分配给ptr->s。如果您希望ptr->s 指向字符串文字以外的其他内容，那么您需要为它使用malloc() 内存。对于每个malloc()，都必须有一个free()，因此ptr->s 必须在ptr 之前是free()d（如果ptr->s 仅指向动态分配内存）。

在调用free() 之后，取消引用ptr 是未定义的行为。

【讨论】：

只是为了检查我是否正确，说ptr->s是用户从命令行输入的，为了不遇到输入大小的任何问题，我还需要分配记住它，对吗？
@Nobilis，正确的。您还需要确保在读取用户输入时不会超出分配给ptr->s 的缓冲区。
我明白了，非常感谢:)

【解决方案2】：

当你用malloc()动态分配mix时，你实际上是在分配一块内存来存储mix结构数据成员，即

int (a)
float (b)
指针指向char (s)

当你调用free()时，你只需释放那个块。

所以，你不分配字符串，你只分配字符串指针。

如果您想动态分配字符串，您必须显式执行（通过另一个调用malloc()），并且为避免内存泄漏，您还应该使用free() 显式释放字符串。

【讨论】：

【解决方案3】：

当您为ptr 分配内存时，会为结构的所有成员分配内存，包括指针s，这与为结构的任何其他成员分配的内存没有什么不同。

您将字符串文字分配给s，所以它通常存储在只读部分中很好。否则，您还需要为ptr->s 和free 提供malloc。由于它是字符串文字，因此无需在此处释放 s（这样做是 UB）。

【讨论】：

【解决方案4】：

mix* ptr 在堆栈上分配。 ptr 指向的内容，mix 类型的变量，在堆上动态分配，包括指针s。

请注意s 没有指向任何东西，指针没有做任何有用的事情。您必须将其设置为指向可以分配到任何地方的东西。当你的结构被释放时，它指向的任何东西都不会被释放。在这种情况下，您将其设置为指向在 ROM 中分配的常量字符串文字，因此您无需担心。

【讨论】：

【解决方案5】：

*s 是否在栈上分配

*s（即解引用指针s 的结果）根本没有分配。在malloc 之后，ptr->s 是一个未初始化的指针。它不指向任何东西，并且表达式 *(ptr->s) 具有未定义的行为，直到您执行 ptr->s = "Hi, etc"。

一旦您将ptr->s 初始化为指向字符串文字，*(ptr->s) 就是字符串文字的第一个字符，因此它可能存在于可执行文件的某些数据部分中。除了结构的 sizeof(mix) 字节（在 32 位实现上可能是 12 个字节）之外，没有任何东西是动态分配的。

【讨论】：

【解决方案6】：

what happens with the actual char pointer? Where is it stored?

char* 也像其他成员一样，占用一些字节（在 64 位机器中占用 8 个字节，类似于其他指针）。在您的情况下，您正在为堆中的该结构实例分配内存。所以这个指针的内存也将分配在为该结构实例分配的同一个堆块中。

考虑一下这段代码。这给出了 char* 的位置：

#include <stdio.h>    
typedef struct
{
    int a;
    float b;
    char *s;
}mix;    
int main()
{

printf("\n%d ,float:%d, int:%d, char*:%d", sizeof(mix), sizeof(float), sizeof(int), sizeof(char*));

return 0;
}

所以这个结构的大小是 16 字节。由 4 字节整数、4 字节浮点数和 8 字节字符*组成。（在 64 位操作系统中，如果操作系统是 32 位，则 char* 将为 4 个字节。）

And once the struct is freed, is the char pointer freed along with it?

通常 char* 指向的块不会被释放（如果它指向 malloc() 分配的块）。只有结构块将被释放。我们知道 free() 需要在分配期间返回的有效地址以进行和平解除分配。如果您在没有释放该 char* 的情况下释放，则会导致内存泄漏。

但是你的情况"Hi, there, I'm just a really long string.";

上面给出的字符串是字符串字面量，分配在程序的只读部分。

使用gcc -S Yourprogram.c

这将生成 .s 文件。您可以查看此字符串的 .read_only 部分。所以即使你删除了你的结构实例，也不会有内存泄漏。因为您只是指向一个只读地址。你根本没有为这个字符串分配内存。

【讨论】：