C 编程。指向结构的指针

Question

这是我的第一篇文章。我对 C 的指针及其与结构的关系感到非常困惑。我已经搜索了更多信息，但无法真正得出结论。例如给定这个结构定义

typedef struct node
{
     int info;
     struct node *next;
}NODE;

那么这四种声明的区别和作用是什么；

1. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE));
2. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE));
3. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE *));
4. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE *));

提前致谢。

Answer 1

它们是等效的，并且分配一块与 NODE 结构相同大小的内存。

1. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE));
2. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE));

这些都是错误的

3. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE *));
4. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE *));

第 3 行分配一个内存块，大小相当于一个指向 NODE 结构的指针。演员表允许您分配它而不会引发任何错误，并且可能没有警告。但这不是你想要的。

第 4 行与第 3 行相同。malloc 返回一个不需要强制转换的void *，但一个好的静态分析器应该会给你一个警告。

无论哪种方式，第 3 行和第 4 行都是缓冲区溢出和未定义行为的秘诀。

如果这样写，第 3 行和第 4 行将是正确的：

NODE **ptr = malloc(sizeof(NODE *));

Answer 2

// node1 is a pointer to (heap) memory block of size NODE
1. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE));    

// same as 1. (but 1. is the preferred way)
2. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE));

// (Wrong) node1 is a pointer to (heap) memory block of size pointer to NODE (a pointer to _usually_ 4 bytes)
//         but you cast it to pointer to NODE (a pointer to more than 4 bytes)
3. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE *));

// (Wrong) same as 3
4. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE *)); 

---

坚持使用数字 1。因为这是在堆中分配对象的常用方法（动态分配）：Object *object = malloc(sizeof(Object))。您可以忘记 2. 3. 4. 这会使问题复杂化，而实际上并不是您所需要的。

Answer 3

给定：

1. 节点 *node1 = malloc (sizeof(NODE));
2. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE));
3. NODE *node1 = (struct node *) malloc (sizeof(NODE *));
4. NODE *node1 = malloc (sizeof(NODE *));

一切都很糟糕

3 和 4 真的很糟糕

3) 和 4) 没有为结构分配足够的内存，但只有足够的内存来保存指向结构的指针（比如 32 位系统上的 4 个字节），然后告诉编译器将该内存视为足以占用NODE

1) 是为结构分配足够内存的正确方法（注意下面描述的其他问题）

2) 是不好的做法，因为您真正的意思是：

  NODE *node1 = (NODE *) malloc(sizeof(NODE));

即使NODE 是typedef struct node (2) 表示你肯定知道这一点。

话虽如此，

所有这些都是不好的做法，原因将在下文解释。

在实践中你真正想做的是这样的：

只有当你想让内部结构不透明时才使用 typedefs（stdio 执行 FILE 的方式），在声明中使用 struct foo bar; 比使用结构体 typedef 更好。特别是当结构暴露于程序的其他部分时。

typedef 更适合用于确保类型在不同架构上的统一解释，例如typedef unsigned long long uint64_t 与 typedef unsigned uint64_t 在 stdint.h 中的 32 位和 64 位英特尔 x86 cpu 上的使用

一个很好的例子

struct node {
     struct node *next;
     size_t n_dlen;
     void * n_data;
};


int main() {
    struct node *node;

    node = malloc(sizeof(*node)); 
}

请注意，我使用 sizeof(*node) 而不是 sizeof(struct node)，因为如果我稍后决定该节点应该是其他类型，比如 struct new_node *，那么我所要做的就是更改声明和 @ 987654333@ 还是可以的。