如何在 C 中释放 malloc 数组的最后一个元素？

Question

假设我初始化一个包含 5 个整数元素的数组，如下所示：

int *Q = malloc(sizeof(int) * 5);

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    Q[i] = i;
}

数组看起来像：{0, 1, 2, 3, 4}。 现在，如果我将所有内容移动 1 个位置：

Q++;

数组看起来像：{1, 2, 3, 4, #}，其中 # 是一些垃圾值。

有没有办法释放最终元素，使其不存储在数组中？

我试过了：

free(Q[4]);

但我知道这行不通，因为 free() 只能操作为 Q 分配的整个内存块。

有没有更好的方法来转移所有内容？结果数组应如下所示：{1, 2, 3, 4}。

每次轮班后重新分配 Q 会是个好主意吗？

Answer 1

realloc() 可以更改分配的内存块的大小，这将为您完成这项工作。请注意，这不能用于“释放”数组的任意元素，而只能用于“释放”最后一个。

这样做的好坏取决于许多因素，您都没有提供。

Answer 2

当你做Q++时，数组并没有改变，它仍然包含五个值0、1、2、3、4，只是Q指向了数组中的第二个元素。

如果您想更改分配内存的大小，请按照 Scott 所说的和 realloc 块进行操作 - 但这是一种处理堆内存的昂贵方式。

如果您只想跟踪数组中元素的数量，让 Q 保持指向第一个元素，并有一个大小变量指示有多少整数。

或者使用另一种数据结构来保存您的整数，例如一个整数的链表，那么你可以更容易地添加和删除整数。

Answer 3

谈到数组的最后一个元素，你肯定可以使用realloc

顺便说一句，当你说的时候请注意

数组看起来像：{1, 2, 3, 4, #}，其中 # 是一些垃圾值。

你错了，你正在调用未定义的行为，正如 this SO answer 所解释的那样。

所以左移值的循环不用Q[4] = Q[5];

Answer 4

要在数组中移动元素，可以使用memmove()。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
  int d_init[] = {0, 1, 2, 3, 4};

  size_t s = sizeof d_init/sizeof *d_init;
  int d[s];

  /* Fill d */
  memcpy(d, d_init, s * sizeof *d);

  for (size_t i = 0; i < s; ++i)
    printf("%d ", d[i]);
  puts("\n");

  /* shift one to the left */
  memmove(d, d + 1, (s - 1) * sizeof *d);

  for (size_t i = 0; i < s; ++i)
    printf("%d ", d[i]);
  puts("\n");


  /* shift two to the right */
  memmove(d + 2, d, (s - 2) * sizeof *d);  

  for (size_t i = 0; i < s; ++i)
    printf("%d ", d[i]);
  puts("\n");
}

上面的 sn-p 会打印：

0 1 2 3 4
1 2 3 4 4
1 2 1 2 3

Answer 5

如果您正在执行Q++，则您没有移动数组的元素，您的数组只是指向第二个元素（索引 1）。因此，Q[4] 正在读取不属于数组的内容：C 允许您这样做（在大多数情况下），但这是一个错误。

要移动元素，您应该这样做

for (int i=0; i<4; i++)
    Q[i] = Q[i+1];

或（更聪明）

memmove(Q, Q+1, 4*sizeof(int));

但实际上，要拥有一个大小为 4 的数组，您必须重新分配。

但是如果您需要这样做，也许数组不是您应该使用的数据结构：链表似乎是更好的选择。