指针对齐和带有长度存储的数组

Question

我发现了一个数组的以下实现，它的长度存储在“内部”。代码如下：

double* construct(const size_t nElements)
{
  double* arr = malloc(sizeof(double) * nElements + sizeof(int));
  int i = 0;

  *(int*)arr = nElements;
  ((int*)arr)++;

  for (i = 0; i < nElements; i++) arr[i] = 1.0 * i;      

  return arr;
}

void destroy(double* arr)
{
  free((int*)arr - 1);
}

void print(double* arr)
{
  int N = *((int*)arr - 1);
  int i = 0;

  printf("Supplied array of %d elements:\n", N);

  for (i = 0; i < N; i++) printf("%d : %f\n", i, arr[i]);      
}

int main(void)
{
  double* a = construct(10);

  print(a);    
  destroy(a);

  return 0;
}

这项技术背后的想法是分配一个带有额外空间的内存块来存储数组的长度，并且只为用户提供实际数据开始的指针。然而，我怀疑这个特定的实现在指针转换方面有些可疑（从 double 到 int*）。

这一般允许吗？

如果是，它在指针对齐方面是如何工作的？

有更好的方法吗？

更新： 澄清一下，我看到这段代码是一个“黑客”，我知道这很糟糕。我只是想知道什么会破坏以及为什么会破坏。

给定答案的小结： 线((int*)arr)++;

1) 格式错误，只能在 MSVS 下编译

2) 产生一个 sizeof(int) 偏移量，这会导致以下地址被双边界错位。

这很清楚，但提出了另一个问题：是否允许将自身从 double* 转换为 int*？对痛觉有任何影响吗？

Answer 1

您发布的代码无效。原因很简单：malloc() 返回内存对齐机器上最大的通用类型，这对于double 来说已经足够了，但是返回的内存在单个int 之后用于存储doubles。在double 为 64 位且int 为 32 位（这很常见）的平台上，这不是有效代码，并且可能会崩溃或表现出比预期更差的性能。