calloc 实际分配了多少内存？答案

【问题标题】：How much memory does calloc actually allocate?calloc 实际分配了多少内存？
【发布时间】：2014-09-07 16:52:14
【问题描述】：

以下代码在测试时输出为

这很神奇，因为 ptr[3], ptr[4] 没有任何内存分配。尽管他们在其中存储了价值并打印出来。我为 ptr[i] 中的几个较大的 i 尝试了相同的代码，它再次成功编译并给出结果，但是对于非常大的 i 值，大约为 100000，程序会崩溃。如果 calloc() 在单次调用中分配如此大的内存，那么它不值得有效。那么 calloc() 是如何工作的呢？这种差异在哪里？

#include <stdio.h>
void main() {
    int * ptr = (int *)calloc(3,sizeof(int));//allocates memory to 3 integer
    int i = 0;
    *ptr = 1;
    *(ptr+3) = 2;//although memory is not allocated but get initialized
    for( i =0 ; i<5 ; ++i){
        printf("%d\n",*ptr++);
    }
}

之后我尝试了这段代码，它连续运行而没有任何输出

#include <stdio.h>
void main() {
int * ptr = (int *)calloc(3,sizeof(int));
int i = 0;
*ptr = 1;
*(ptr+3) = 2;
//free(ptr+2);
for( ; ptr!=NULL ;)
{
    //printf("%d\n",*ptr++);
    i++;
}
printf("%d",i);
}

【问题讨论】：

访问您的进程不拥有的内存是未定义的。有时，它会崩溃。有时，它似乎起作用。任何事情都有可能发生。
仅仅因为写入没有崩溃并不意味着calloc“分配”了该内存。相反，您正在覆盖它没有为您分配的内存并且可能正在用于其他目的。

标签： c calloc

【解决方案1】：

您混淆了两种内存分配：内核和 libc。

当你向malloc或calloc请求5个字节时，它不会转身向内核请求5个字节。那将需要永远。相反，libc 堆系统从内核中获取更大的内存块，并将其细分。

因此，当您请求少量内存时，通常在它之后还有大量可访问的内存尚未被 libc 分配，您可以访问它。当然，访问它是一个即时的错误秘诀。

只有在你恰好位于从内核获取的区域的最末端时，才会从末端引用获得 SIGnal。

我建议您尝试在valgrind 下运行您的测试用例以获得更多信息。

【讨论】：

【解决方案2】：

您拥有的代码具有未定义的行为。但是，您不会发生崩溃，因为 malloc 和 calloc 确实经常分配比您要求的更多的内存。

判断您有多少内存的一种方法是调用realloc 并增加大小，直到您返回的指针与原始指针不同。虽然标准并不能保证这个技巧会奏效，但通常它会产生好的结果。

以下是运行此实验的方法：

int *ptr = calloc(1,sizeof(int));
// Prevent expansion of the original block
int *block = calloc(1, sizeof(int));
int *tmp;
int k = 1;
do {
    tmp = realloc(ptr, k*sizeof(int));
    k++;
} while (tmp == ptr);
printf("%d\n", k-1);

这会在我的系统和 ideone (demo on ideone) 上打印 4。这意味着当我请求 4 个字节时（即来自 calloc 的一个 sizeof(int)，我有足够的空间容纳 16 个字节（即 4*sizeof(int)). This does not mean that I can freely write up to fourints after requesting memory for a singleint`，不过：写越界请求的内存仍然是未定义的行为。

【讨论】：

【解决方案3】：

calloc 正在为给定 sn-p 中的3 int 分配内存。实际上，您正在访问未分配的内存。访问未分配的内存会调用未定义的行为。

【讨论】：

【解决方案4】：

calloc 仅分配您要求的内存量，在您的情况下为 3 个 int 变量

但它不会在它创建的指针上创建一个边界（在你的情况下是 ptr）。所以你可以通过增加指针来访问未分配的内存。这正是你的情况..

【讨论】：