计算标记联合的 malloc 大小（不过度分配）

Question

假设我有以下结构：

typedef struct MyObject {
    char* tag;
    union {
        BigObject b;     // imagine this is 5MB
        SmallObject s;   // imagine this is 8 bytes
    } u;
}

来自标准（复制自this answer）：

...联合的大小足以包含其最大的数据成员。每个数据成员的分配就像它是结构的唯一成员一样。

有没有办法让特定结构的确切大小达到malloc？类似于tag* (8) + padding (?) + [small or big object size] (?)。换句话说，考虑到正确的union-ed 对象大小，我怎样才能得到相当于MyObject o; sizeof(o) 的值？

Answer 1

为结构分配内存时，您必须为整个结构提供足够的空间，即使您只使用包含联合的较小成员。

如果您没有分配足够的内存并且您要写入更大的成员，您将调用undefined behavior 来写入过去分配的内存。即使您只写信给较小的成员，也不能保证您不会遇到问题。

例如，如果您这样做：

MyObject *o1, *o2;
o1 = malloc(sizeof(char *) + sizeof(SmallObject)); 
o2 = malloc(sizeof(char *) + sizeof(SmallObject)); 
o1->tag = "small";
// assign values in o1.u.s
*o2 = *o1;

最后一行的赋值会触发未定义的行为，因为 整个 结构会被复制。

当前定义结构的方式，最好只分配 sizeof(struct MyObject) 字节并完成它。

作为替代方案，您可以使用指向包含结构的指针并分别为它们分配空间。

typedef struct MyObject {
    char* tag;
    union {
        BigObject *b;
        SmallObject* s;
    } u;
} MyObject;

...
MyObject *o = malloc(sizeof(MyObject));
o->tag = "big";
o->u.b = malloc(sizeof(BigObject));