具有指针字段的结构的连续内存分配答案

【问题标题】：continuous memory allocation for structure with pointer fields具有指针字段的结构的连续内存分配
【发布时间】：2016-10-17 22:21:15
【问题描述】：

我有一个类似的结构

struct mystruct { int x; int size_of_data; int *data; }

我想在连续内存区域为 mystruct 和数据分配内存。我尝试了malloc(sizeof(struct mystruct)+size_of_data*sizeof(int))，但出现了分段错误。

我也试过了：

struct mystruct *var = malloc(sizeof(*var))
var->data = malloc(size_of_data*sizeof(int))

但问题是分配器不能保证var->data 将与整个结构连续，但我强烈需要保持连续。有什么想法吗？

mystruct 需要保持不变

【问题讨论】：

malloc(sizeof(struct mystruct)+size_of_data*sizeof(int)) 应该可以工作。显示您的代码和错误
您的第一次尝试是可行的，您一定在某个地方犯了错误。请发帖MCVE

标签： c malloc dynamic-memory-allocation

【解决方案1】：

您的分配正确，但您必须初始化您的 data 成员以指向 ints。

struct mystruct *s;
s = malloc(sizeof(struct mystruct)+size_of_data*sizeof(int));
assert(s);
s->data = (int *)(s+1);
/* now can use data member like an array */

或者，您可以修改mystruct 的定义以使data 成为一个灵活的数组。然后，data 将位于您为其分配空间的 ints 的开头。

struct mystruct {
  int x;
  int size_of_data;
  int data[];
};

struct mystruct *s;
s = malloc(sizeof(struct mystruct)+size_of_data*sizeof(int));
assert(s);
/* now can use data member like an array */

【讨论】：

@user3528438 不会，因为更强的对齐满足更弱的对齐要求。
@2501 他可能意味着较弱的对齐。对于这个特定的结构，这不会发生。
@user3528438 sizeof( struct ... ) 是否可以返回小于 struct 的对齐要求的值？如果是这样，那么事情就会变得有趣......
@AndrewHenle：C.2011 中的脚注 106。

【解决方案2】：

你想要的是一个“灵活的数组成员”。根据 6.7.2.1 结构和联合说明符，第 18 段，the C Standard：

作为一种特殊情况，结构的最后一个元素具有多个命名成员可能具有不完整的数组类型；这被称为灵活的数组成员。在大多数情况下，柔性阵列成员被忽略。特别是结构的大小就像省略了灵活数组成员一样，除了它可能有比省略所暗示的更多的尾随填充。然而，当一个 . （或者 -> ) 运算符的左操作数是（指向）具有灵活数组成员和右操作数的结构命名该成员，它的行为就像该成员被替换为最长的数组（具有相同的元素类型）不会使结构大于被访问的对象；的偏移量数组应保持灵活数组成员的数组，即使这将不同于替换阵列。如果这个数组没有元素，它的行为就好像它只有一个元素，但是如果尝试访问该行为，则行为未定义元素或生成一个越过它的指针。

例子：

typedef struct flexible
{
    size_t len;
    char data[];
} flexible_t;

...

size_t thisMuchData = getAmountOfData();
flexible_t *ptr = malloc( sizeof( *ptr ) + thisMuchData );
ptr->len = thisMuchData;
memcpy( ptr->data, dataSource, thisMuchData );

【讨论】：