如何使用 malloc 动态声明结构中存在的数组答案

【问题标题】：How to dynamically declare a array present inside a structure using malloc如何使用 malloc 动态声明结构中存在的数组
【发布时间】：2012-01-31 18:42:09
【问题描述】：

我的程序中目前有以下代码：

struct mystruct
{
    int x;
    struct y *list[10];
}

mystruct *h1=(mystruct *)malloc(sizeof(mystruct));

我想在声明结构时动态声明数组list（使用malloc()）。谁能告诉我该怎么做？

【问题讨论】：

我可以建议使用#define 或 const 作为列表大小。当您需要更改它时，您会感谢我...
在我的程序中的某个时刻，我必须重新调整数组的大小。这就是为什么我不能使用#define 或 const。
@hektor 那么你不应该在你的struct 中保持不变。做struct y **list。

标签： c arrays struct

【解决方案1】：

您需要明确地执行此操作。我通常使用这样的包装器函数来执行此操作。

编辑：现在底部有一个完整的工作示例。

struct mystruct *mystruct_init()
{
    struct mystruct *mystruct = calloc(1, sizeof(*mystruct));

    // loop through and allocate memory for each element in list
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        mystruct->list[i] = calloc(1, sizeof(*(mystruct->list[i])));
    }

    return mystruct;
}

这样，您只需在代码中调用它：

struct mystruct *h1 = mystruct_init();

您还需要编写相应的mystruct_free() 函数。

这是一个工作示例（对我而言）：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

struct y {
    int a;
};

struct mystruct {
    int x;
    struct y **list;
    int list_length;
};

struct mystruct *mystruct_init()
{
    struct mystruct *mystruct = calloc(1, sizeof(*mystruct));

    // loop through and allocate memory for each element in list
    mystruct->list_length = 10;
    mystruct->list = calloc(1, sizeof(struct y *) * mystruct->list_length);
    for (int i = 0; i < mystruct->list_length; i++) {
        mystruct->list[i] = calloc(1, sizeof(struct y));
    }

    return mystruct;
}

void mystruct_free(struct mystruct *mystruct)
{
    for (int i = 0; i < mystruct->list_length; i++) {
        free(mystruct->list[i]);
    }

    free(mystruct->list);
    free(mystruct);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    struct mystruct *h1 = mystruct_init();
    h1->x = 6;
    printf("%d\n", h1->x);
    mystruct_free(h1);
    return 0;
}

【讨论】：

如何引用 y ？我想你犯了一个错误:)
只是添加到@DanFego的代码中，完成后一定要free()从malloc()获得的内存。 Stack Overflow 上有很多线程解释了由于从函数返回局部变量而导致的内存泄漏。一个链接：stackoverflow.com/a/423206/630866
@DanFego：我根据你的建议修改了程序。但是，当执行到达这一行时，我遇到了分段错误“mystruct->list[i] = calloc(1, sizeof(*(mystruct->list[i]));”出了什么问题？我应该粘贴我的完整代码？
@hektor 我的sizeof 可能有误。尝试将其更改为sizeof(struct y) 并查看它是否有效。 :)
@hektor 我只是快速地模拟了一个没有错误的程序，尽管我修复了上面的几个错别字，包括提到的那一行。也许你在错误的地方用括号更正了？

【解决方案2】：

如果您只打算移植到支持 C99 的机器（编译器），那么您可以考虑使用“灵活数组成员”，它是“struct hack”的可移植版本。

§6.7.2.1 结构和联合说明符

¶16 作为一种特殊情况，具有多个命名成员的结构的最后一个元素可能数组类型不完整；这称为灵活数组成员。有两个例外，灵活的数组成员被忽略。首先，结构的尺寸应为等于替换的相同结构的最后一个元素的偏移量具有未指定长度的数组的灵活数组成员。¹⁰⁶⁾ 其次，当.（或->）运算符的左操作数是（指向）具有灵活数组成员的结构并且正确的操作数命名该成员，它的行为就像该成员被替换具有不会构成结构的最长数组（具有相同元素类型）大于被访问的对象；数组的偏移量应保持在灵活的数组成员，即使这与替换数组的不同。如果这数组将没有元素，它的行为就像它只有一个元素，但行为是如果尝试访问该元素或在过去生成一个指针，则未定义它。

¶17 示例假设所有数组成员在声明之后对齐相同：
struct s { int n; double d[]; };
struct ss { int n; double d[1]; };
三种表达方式：
sizeof (struct s)
offsetof(struct s, d)
offsetof(struct ss, d)
具有相同的值。结构体struct s 有一个灵活的数组成员d。

¹⁰⁶⁾ 未指定长度以允许实现可能给数组成员不同的事实根据长度对齐。

在上下文中，这意味着你可以写：

typedef struct mystruct
{
    int x;
    struct y *list[];
} mystruct;  // Note that this is necessary; C++ automatically recognizes mystruct; C does not.

要分配空间，您可以使用：

mystruct *h1 = (mystruct *)malloc(sizeof(mystruct) + 10 * sizeof(struct y *));

这会分配一个mystruct，并为数组中的 10 个指针分配足够的空间。您可以稍后调整内存大小：

mystruct *new_h1 = (mystruct *)realloc(h1, sizeof(mystruct) + 20 * sizeof(struct y *));
if (new_h1 == 0)
    ...handle out of memory error, but note that h1 is still valid...
h1 = new_h1; // Safe

（请注意，我在重新分配时小心不要分配给h1；如果您遇到内存分配失败，这样做会泄漏内存。）

您可以像数组一样引用它们：

h1->list[0] = ...;

请注意，您不能拥有mystruct 的数组，但可以拥有指向mystruct 的指针数组。您还可以密切关注数组的大小；你通常会做一些事情，比如让一个固定成员记录分配的大小。

【讨论】：