在 C 中制作随机整数数组时的奇怪问题答案

【问题标题】：Weird issue when making an array of random ints in C在 C 中制作随机整数数组时的奇怪问题
【发布时间】：2021-05-16 08:59:06
【问题描述】：

我目前正在学习 C，我需要编写一个函数来创建一个随机整数数组。我遇到了一个问题，在创建后我尝试正确打印前 8 个数字，但其余数字不正确。

int* create(int n) {
    int* array = malloc(n);
    if (!array) return NULL;
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        array[i] = rand() % 100 + 1;
        printf("num: %i\n", array[i]);
    }

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%i\n", array[i]);
    }

    return array;
}

这是我的输出：

num: 39
num: 2
num: 15
num: 74
num: 80
num: 29
num: 14
num: 16
num: 8
num: 11
num: 2
39
2
15
74
80
29
14
16
973747761
909588276
2614

【问题讨论】：

标签： arrays c dynamic-memory-allocation function-definition

【解决方案1】：

这个内存分配

int* array = malloc(n);

为 n 类型为 int 的元素的数组分配的内存不足，您必须编写

int* array = malloc( n * sizeof( int ) );

参数也应该是无符号整数类型。否则用户可以传递一个负整数，这将导致未定义的行为。

最好将参数声明为具有size_t 类型。是函数malloc的参数类型。

函数应该做一件事：分配和初始化一个数组。如果函数没有返回空指针，则由函数的调用者决定是否输出数组。

所以函数看起来像

int * create( size_t n ) 
{
    const int MAX_VALUE = 100;

    int *array = malloc( n * sizeof( int ) );

    if ( array != NULL )
    { 
        srand( ( unsigned int )time( NULL ) );

        for ( size_t i = 0; i < n; i++ )  
        {
            array[i] = rand() % MAX_VALUE + 1;
        }
    }

    return array;
}

这是一个演示程序。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int * create( size_t n ) 
{
    const int MAX_VALUE = 100;

    int *array = malloc( n * sizeof( int ) );

    if ( array != NULL )
    { 
        srand( ( unsigned int )time( NULL ) );

        for ( size_t i = 0; i < n; i++ )  
        {
            array[i] = rand() % MAX_VALUE + 1;
        }
    }

    return array;
}

int main(void) 
{
    size_t n = 0;
    
    printf( "Enter the size of an array: " );
    
    scanf( "%zu", &n );
    
    int *array = create( n );
    
    if ( array != NULL )
    {
        for ( size_t i = 0; i < n; i++ )
        {
            printf( "%d ", array[i] );
        }
        
        putchar( '\n' );
    }
    
    free( array );
    
    return 0;
}

它的输出可能看起来像

Enter the size of an array: 10
75 36 30 75 53 49 42 52 61 9

虽然最好以用户可以自己确定最大值的方式声明函数。那就是函数看起来像

int * create( size_t n, int max_value ) 
{
    int *array = malloc( n * sizeof( int ) );

    if ( array != NULL )
    { 
        srand( ( unsigned int )time( NULL ) );

        for ( size_t i = 0; i < n; i++ )  
        {
            array[i] = rand() % max_value + 1;
        }
    }

    return array;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

您的代码存在问题： malloc 需要 size_t，您直接给出 int。所以你应该在技术上这样做：

    int *array = malloc(sizeof(int) * n);

这基本上说分配n 块sizeof(int) 每个字节。您正在做的是分配 n 字节的数据。该程序不能保证始终运行，并且您已超出范围。如果幸运的话，您会在其中一次运行中获得Segmentation Fault。

【讨论】：

为int 提供malloc 参数本质上不是问题。参数将自动转换。如果它溢出了int 范围，那将是一个问题。
@EricPostpischil 啊，是的。编译器只会将int 隐式类型转换为size_t。但要注意负的int（例如：malloc(-1) 将导致整数溢出，并在具有非常基本内存分配器的操作系统上分配几乎所有内存）。

【解决方案3】：

您没有分配足够的空间。 malloc(n) 分配 n 字节。您需要n ints 的空间！改用malloc(n * sizeof(int))，或者更好的是：malloc(n * sizeof(*array))（这样你就不需要重复输入了）。

【讨论】：