c语言 - 结构节点 *ptr = malloc(sizeof(*ptr)) 如何工作?

Question

我是C初学者，我在尝试实现链表时遇到了这段代码。

struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr));

节点结构如下所示：

struct Node {
int data;
struct Node *next;
};

我试图理解第一行。似乎malloc(sizeof(*ptr))已经知道ptr的内容.左侧到底发生了什么，在调用malloc之前是否发生了？

Answer 1

似乎

malloc(sizeof(*ptr))已经知道ptr的内容。

其实不然。sizeof运算符实际上并不计算其操作数(除非它是可变长度数组)，它只是查看其类型。 这意味着ptr实际上并没有取消引用，因此是一种安全的操作。

Answer 2

只有在您想知道大小的类型时，才将偏执与sizeof一起使用。如果你有一个表达式，比如*ptr，写就足够了：

struct Node *ptr = malloc(sizeof *ptr);         // <- no parenthesis

表达式*ptr取消引用指针，使其成为struct Node，这就是sizeof返回大小的目的。

sizeofexpression- 返回表达式类型的对象表示形式的大小(以字节为单位)。不会对表达式应用隐式转换。

如果您这样做，它的大小与您获得的大小相同：

struct Node *ptr = malloc(sizeof(struct Node)); // <- parenthesis needed

但为了清楚起见，第一种选择通常更可取。

Answer 3

您需要为声明struct Node类型的对象分配内存

struct Node {
int data;
struct Node *next;
};

因此，在 malloc 的调用中，您需要指定要为此类型的对象分配的内存大小。函数 malloc 返回指向已分配内存的指针。

所以你可以写

struct Node *ptr = malloc( sizeof( struct Node ) );

另一方面，表达式*ptr具有结构体 Node 的类型。也就是说，声明的指针ptr指针类型struct Node *并且像*ptr这样的取消引用此类指针会产生类型为struct Node的表达式。

所以你也可以重写上面的记录，就像

struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr));

因为在这种情况下sizeof( struct Node )等同于sizeof( *ptr ).

也就是说，编译器需要知道运算符的操作数的类型，sizeof确定该类型对象的大小。