C：包含动态分配成员的结构的范围？

Question

我有一个结构和一个返回 Foo 实例的函数，定义如下：

struct Foo
{
    int a;
    int* b;     
};

struct Foo makeFoo(int a, int bSize)
{
    struct Foo foo;
    foo.a = a;
    foo.b = malloc(sizeof(int) * bSize);
    for (int i = 0; i < bSize; ++i)
        foo.b[i] = i;

    return foo;
}

最初，我认为foo 是一个局部变量，当makeFoo 返回时它会消失，但从这个问题Is it safe to return a struct in C or C++?，我知道这样做是安全的。

现在我的问题是什么时候会收集foo 的内存？我必须先free 其b 成员吗？

假设我像这样使用makeFoo：

void barFunc()
{
    struct Foo foo = makeFoo(3, 10);

    printf("Foo.a = %d;\nFoo.b = [", foo.a);
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        printf("%d, ", foo.b[i]);

    printf("\n");
}

void main(int argc, char* argv)
{
    barFunc();  
}

当barFunc 返回并且我回到main 时，foo 的内存是否已收集？或者我必须在barFunc 末尾拨打free(foo.b) 吗？

Answer 1

最初，我认为 foo 是一个局部变量，当 makeFoo 返回时它会消失，但是从这个问题 Is it it safe to return a struct in C or C++?，我知道这样做是安全的。

您确实意识到本地的foo 确实消失了？像你在这里所做的那样按值返回 struct 只是将其内容复制到调用者提供的实例中。(*)

但是，当然，内容包括一个指向你用malloc()分配的内存的指针。所以以后一定要free()d。

(*) 对于小型结构，这 可能 是个好主意，具体取决于您的需要，但请始终记住，整个内容都是复制的——对于某种大型结构，这绝对不是您想要的结构。

Answer 2

在barFunc 中的foo 变量超出范围之前，您必须自己调用free(foo.b)。这在makeFoo 函数中是不必要的，因为foo 和分配内存的指针被复制到调用者，所以没关系。

既然你有一个makeFoo 函数，那么最好也有一个deleteFoo 函数：

void deleteFoo(struct Foo *foo)
{
  free(foo->b);
}

void barFunc()
{
  struct Foo foo = makeFoo(3, 10);
  ...
  deleteFoo(&foo);
}

Answer 3

是的，从 C/C++ 函数返回结构体是否安全，但是像 struct fooo{int a[1024*1024*1024];}; 这样具有大量静态数据的结构体可能会导致程序崩溃。因此，为类似的结构返回指向已分配内存块的指针要安全得多。