为什么在将新元素分配给 char 指针时似乎不需要“realloc”？

Question

我正在尝试创建一个指向 char 指针的指针，我可以轻松地向该指针添加新元素（字符串）。当我想添加新项目时，我使用 malloc 创建前 2 个维度和 realloc。我编写了有和没有 realloc 的代码，我得到了相同的结果。这是预期/正常的行为吗？

使用 realloc：

    char **p; // create pointer to char pointer
    p = malloc(sizeof(char*) * 2); // allocate 2 dimensions
    p[0] = "ab";
    p[1] = "cd";

    void* resizedP = (void*)realloc(p, sizeof(char*) * 4); // resize array
    p = (char**)resizedP;
    p[2] = "ef";
    p[3] = "gh";

    printf("%s \n", p[0]); // prints ab
    printf("%s \n", p[1]); // prints cd
    printf("%s \n", p[2]); // prints ef
    printf("%s \n", p[3]); // prints gh

    free(p);

没有重新分配：

    char **p;
    p = malloc(sizeof(char*) * 2);

    p[0] = "ab";
    p[1] = "cd";
    p[2] = "ef";
    p[3] = "gh";

    printf("%s \n", p[0]); // prints ab
    printf("%s \n", p[1]); // prints cd
    printf("%s \n", p[2]); // prints ef
    printf("%s \n", p[3]); // prints gh

    free(p);

Answer 1

绝对有必要调用realloc()来调整malloc()获得的内存块的大小。您通过访问超出已分配给程序的内存块的边界来调用未定义的行为。

在您分配的内存块之后，您的第二个代码 sn-p 可能会运行一些重要数据。如果程序甚至因为越界错误而尝试访问另一个进程中的内存块，操作系统会大声抱怨（导致分段错误）。

无法保证您的第二个代码 sn-p（没有 realloc()）将来不会崩溃或以其他方式失败。这次只是碰巧奏效了。

Answer 2

在您的情况下，这可能是巧合。例如，您的 C 库的 malloc() 可能决定将您的分配大小填充某个数字，恰好是 >= 2*sizeof(void*)。

但是，理论上，没有什么可以阻止后续的malloc 返回恰好位于p[2] 的字节。也没有什么可以阻止malloc 返回一个值，在您请求的大小之后，操作系统没有将任何页面映射到地址空间。因此，您不应依赖此行为。不要在没有分配正确数量的情况下写信给p[2]，因为这可能导致以下任何一种情况：

• 您覆盖了某个其他函数已写入的值。
• 其他一些功能可能会在以后覆盖您。
• 尝试访问它可能会崩溃。

Answer 3

尝试通过 valgrind 或使用 -fstack-protector 编译器开关运行您的第二个选项。您可能会获得有关 In silico 的答案为何正确的更多信息。

Answer 4

假设您的p 是一辆可容纳 20 人的巴士。

然后你尝试在里面放 30 个人（不扩大它）。有时它会起作用，如果他们不胖 ...

对于C，这是未定义的行为。任何事情都有可能发生。刚才你运气不好，它“奏效了”。

简而言之：不要那样做！

Answer 5

哇，不要做那个人！它起作用是有原因的，但它只是麻烦。

首先，p 不是一个数组，它是一个指针，您可以通过检查sizeof(p) 看到这一点，它总是返回 4 或 8，具体取决于您运行的是 32 位还是 64 位系统。

指针指的是内存中的一个位置，因此如果您尝试打印一个指针，您将获得一个内存地址，例如 32 位机器上的 0x0B32D2F1，当您调用其中一个 *alloc 函数时，处理器找到您请求大小的空闲内存块，并将其分配给您的程序。

您所做的是访问和编辑尚未分配给您的内存，虽然很容易，但没有什么能阻止您这样做，但这很糟糕，因为该内存可能会分配给不同的程序，然后用户当你让他的其他程序崩溃时会恨你。简而言之，始终分配您将使用的内存！永远！

哦，是的，那么处理器可能会将您正在使用的未分配内存分配给另一个程序，这会弄乱您的程序。