C DMA - 使用带有 malloced 内存的括号答案

【问题标题】：C DMA - Using brackets with malloced memoryC DMA - 使用带有 malloced 内存的括号
【发布时间】：2012-11-10 00:50:15
【问题描述】：

我已经有一段时间没有写 C 语言了，所以这个错误让我感觉自己快疯了。我正在编写一个程序来模拟一个简单的缓存。不用担心细节。

问题出在我初始化缓存的时候。在 SA_cacheInit 的行中：

cur_lru = cache->sets + i;//[i];

使用方括号会失败，并且在 GDB 中检查后，即使 i = 0，它也会给出一个空指针。但是，如果我只使用普通指针算术，它就可以工作。我做错了什么？


typedef struct s_LRUnode {
  int tag;
  bool valid;
  bool dirty;
  struct s_LRUnode *next;
  struct s_LRUnode *prev;
} LRUnode;

typedef struct s_LRU {
  size_t size;
  LRUnode *head;
  LRUnode *tail;
} LRU;

typedef struct s_SA_cache {
  size_t blocksize;
  size_t num_blocks;
  size_t set_size;
  LRU **sets;
} SA_cache;

void cachesim_init(int blocksize, int cachesize, int ways) {
  cache = malloc(sizeof(SA_cache));

if ( cache != NULL ) {
    assert( powerOfTwo(cachesize) && powerOfTwo(blocksize) );
    cache->num_blocks = cachesize / blocksize;
    cache->blocksize = blocksize;
    cache->set_size = ways;
    cache->sets = malloc(sizeof(LRU)*cache->num_blocks); //cache->num_blocks*ways);
    if (cache->sets == NULL) {
      printf(stderr, "Malloc failed in %s\n", func);
    }
    SA_cacheInit(cache, cache->num_blocks, ways);
  } else {
    fprintf(stderr, "Could not allocate memory for cache\n");
    exit(-1);
  }
}

void SA_cacheInit(SA_cache *cache, size_t num_blocks, size_t size) {
  int i;
  LRU *cur_lru;

for (i = 0; i < num_blocks; i++) {
    cur_lru = cache->sets + i;//[i];
    cur_lru->size = size;
    cur_lru->head = NULL;
    cur_lru->tail = NULL;
  }
}

【问题讨论】：

标签： c malloc dynamic-memory-allocation square-bracket

【解决方案1】：

在我看来SA_cache::sets 的类型应该是LRU* 而不是LRU**。正如 Jamey 所指出的，否则您在此处发布的内容将无法完全编译。此答案的其余部分假定类型为LRU*。

当你写作时：

cur_lru = cache->sets[i];

cur_lru 在cache->sets 的ith 元素处获取值，在您的情况下为零（可能是因为您的进程只是第一次看到此内存） .

如果要使用数组下标，需要使用address-of操作符（&）：

cur_lru = &cache->sets[i];

cur_lru 然后获取 cache->sets 的 ith 元素的地址。这在功能上与您发布的指针算法相同。

【讨论】：

【解决方案2】：

由于cache->sets的类型是LRU **，所以cache->sets + i的类型也是LRU **。当您将结果分配给LRU *cur_lru 时，我预计您会收到编译器警告。（您是否在未启用警告的情况下进行构建？）

这种来自不兼容指针类型的赋值意味着您正在写入sets 数组中的指针，就好像它们是LRU 结构的字段一样。

编辑：仔细阅读后，我发现您理解下标应该是正确的，并且您报告说代码只有在您引入这种类型错误时才有效。我坚持上述观点，事实上 GCC 报告“警告：来自不兼容指针类型的赋值”，即使没有 -Wall。

我可以在这段代码中找到的唯一另一个问题是，当您 malloc 到 sets 数组时，您将每个元素的大小设置为 sizeof(LRU)，而不是 sizeof(LRU *)。但是，几乎可以肯定，无论您在哪个平台上，都会使 LRU 结构大于指向 LRU 的指针，因此这不能解释您所看到的症状。

请注意，如果您使用优化（gcc -O2 或类似）进行编译，则gdb 报告的信息可能会产生误导。当您引入类型错误时，您可能会阻止 gcc 优化初始化，这可能是 gdb 报告您所期望的唯一原因。

我强烈建议您使用gcc -Wall 进行编译并修复所有警告。然后，如果这还没有解决问题，请在Valgrind 下运行您的程序以捕获各种内存错误。

【讨论】：