在c中使用malloc进行多行赋值

Question

假设以下语句：

int *numbers, *inverse;
numbers = inverse = (int *)malloc(n * sizeof(int));

我很想知道这里发生了什么——我知道它是从右到左的，所以首先分配了inverse 的内存。然后我设置numbers等于inverse，是不是意味着numbers的内存位置会和inverse一样？还是在&numbers 和&inverse 位置分配相同数量的内存？

例如，如果我执行inverse[i] = 5 之类的操作，是否意味着numbers[i] == 5？

Answer 1

你有：

int *numbers, *inverse;
numbers = inverse = (int *)malloc(n * sizeof(int));

这和写的一样：

int *inverse = (int *)malloc(n * sizeof(int));
int *numbers = inverse;

变量numbers 只是拥有inverse 中指针的副本——它指向同一个地方。但是，您可能要使用一个指针遍历数组，同时从函数返回另一个指针，这可能是拥有两个副本的一个很好的理由。

只有一个内存分配；需要一次调用free() 来释放分配的内存。传递给free() 的值将与分配给inverse 或numbers 的原始值相同。

你还问：

如果我执行inverse[i] = 5 之类的操作，是否意味着numbers[i] == 5？

如果您没有更改存储在inverse 或numbers 中的值，并且如果i 在0 .. (n-1) 范围内，那么在赋值之后，等式将成立。指针是相同的（相同的类型，相同的值），因此对它们进行索引会产生相同的结果。当然，这也意味着inverse[i] == numbers[i]。

Answer 2

第一项工作是删除多余的 (int*) 演员表（如果类型不是内置的，这样的方案甚至可能是有害的）。这是 C 和 C++ 的区别之一。

malloc(n * sizeof(int)); 返回一个 void* 类型的指针。

该指针被分配给inverse。

但表达式 inverse = malloc(n * sizeof(int)) 的类型为int*。因此，这可以有效地分配给numbers。

很清楚，malloc 只被调用一次，因此您应该只调用一次free。

Answer 3

TL；DR，是的，inverse 和 numbers 都指向同一个内存。

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长答案：在为什么部分，引用C11，第 §6.5.16 章，赋值运算符 ^{（强调我的)}

[...] 一个 赋值表达式有赋值后左操作数的值，但不是 一个左值。赋值表达式的类型是左操作数的类型 左值转换后。

所以，正如您正确提到的，for right-to-left associativity of the assignment operator =，评估看起来像

numbers = ( inverse = (int *)malloc(n * sizeof(int)) );

所以，一旦inverse = (int *)malloc(n * sizeof(int)) 被评估，

• 这个表达式的值为inverse赋值后的值
• 另外，类型与inverse的类型相同

(两者都是有效的) 因此，下一个评估与

相同

 numbers = inverse;

所以，（如果你愿意），你可以分解如下语句

if ( (inverse = malloc(n * sizeof*inverse )) )  //error check, just saying
      numbers = inverse;

and finally, if you're wondering why I removed the cast, see this discussion for more info on this.

Answer 4

只分配了一块内存，inverse 和 numbers 都指向同一个块。

我们可以通过实验验证这一点。

#include <assert>

int main() {
    int n = 100;
    int *numbers, *inverse;
    numbers = inverse = (int *)malloc(n * sizeof(int));

    numbers[0] = 10;
    inverse[0] = 20;

    // If numbers and inverse point to the same memory, then we would expect
    // that numbers[0] is now 20.
    assert(inverse[0] == 20);
    assert(numbers[0] == 20);
}

Answer 5

是的，您正在分配单个内存块。这就是指针的魔力！

Answer 6

在这里，您分配了一个内存块并将地址存储在两个指针中。所以两个指针都会指向同一个地址

Answer 7

在 C 中，赋值 (=, +=, ...) 是像 +、- 等这样的运算符。它产生运算符左侧的值。见标准6.5.16p3他们是右联想，求值顺序是：

numbers = ( inverse = malloc(n * sizeof(int)) );

（一般不要将malloc & friends 或void * 的结果转换为指针。C 中不需要它并且可能有害。）

所以number 获得与inverse 相同的值。这是malloc 为正确分配返回的任何内容。

强调：这与指针无关：

int i, k;
i = k = 4;

原理完全一样。

编辑：

明确地说（再一次）：赋值的右侧对于每个运算符都被精确地评估一次。您也不会期望 f(x) + g(x) + h(x) 会调用两次 h。

对于指针：malloc 返回一个指向内存块的指针，两个指针具有相同的值，因此它们指向同一个内存块。由于两者具有相同的类型，您可以同时使用它们来访问内存块。