C - 结构中的内存分配

Question

我的代码使用两种结构，块和布局（这是任意数量的块的集合）。

struct block{
    char type;
    unsigned short int loc;
    unsigned short int size[2];
};
struct layout{
    unsigned short int no;
    struct block *blocks;
    short int **moves;
};

我正在使用这个函数来快速初始化（并部分填充）结构布局，基于一组块：

struct layout init_layout(int block_no, struct block *blocks){
    struct layout new_layout;
    int i, j;
    new_layout.no = (unsigned short int)block_no;
    // the following two lines cause an memory corruption error
    new_layout.blocks = (struct block *)malloc(block_no);
    new_layout.moves = (short int **)malloc(block_no);
    for(i = 0; i < block_no; i++){
        new_layout.blocks[i] = blocks[i];
        new_layout.moves[i] = (short int *)malloc(2);
        for(j = 0; j < 2; j++)
            new_layout.moves[i][j] = 0;
    }
    return new_layout;
}

到目前为止，我还没有看到它有什么问题。但是，当我调用这样的函数时

int main(int argc, char** argv){
    // just some arbitrary values for 10 blocks
    int size[2] = {2, 2};
    struct block *blocks = (struct block *)malloc(10);
    for(length = 0; length < 10; length++){
        blocks[length] = init_block('R', 1, size);
    }
    struct layout puzzle;
    puzzle = init_layout(10, blocks);
    return 0;
}

我最终遇到了内存损坏错误，如 init_layout（） 中的注释所示。我在实施中错过了什么？

Answer 1

当你为任何事情分配内存时，你需要仔细分析——"我分配内存是为了什么？

下面，您错误地假设任意数字的强制转换block_no足以调整new_layout.blocks和new_layout.moves所需的内存大小 - 它不会：

new_layout.blocks = (struct block *)malloc(block_no);
new_layout.moves = (short int **)malloc(block_no);

您为new_layout.blocks分配的实际上是struct block *blocks;的空间（指针到结构块），虽然您可以malloc (block_no * sizeof (struct block));为结构块分配空间block_no但最好根据您正在创建的内容进行分配（即数组new_layout.blocks的空间（再次是指向结构块），需要 block_no * sizeof *new_layout.blocks 字节的内存来容纳 struct block 类型的block_no， 例如：

new_layout.blocks = malloc(sizeof *new_layout.blocks * block_no);
new_layout.moves = malloc(sizeof *new_layout.moves * block_no);

（简单地取消引用你正在分配数组的对象，将准确地允许你使用sizeof来获取数组的对象（元素）大小。（例如 sizeof *new_layout.blocks ），乘以您需要的数量（例如 sizeof *new_layout.blocks * block_no)

这同样适用于：

    new_layout.moves[i] = malloc(**new_layout.moves * 2);

（注意：这里您分配的是 2 个短裤，因此您需要取消两次指针到指针到短头的引用才能分配sizeof (short) ）

另请参阅：我是否投射 malloc 的结果？以获得详尽的解释。

Answer 2

对于初学者来说，这个

  new_layout.blocks = (struct block *)malloc(block_no);

应该是

  new_layout.blocks = malloc(block_no * sizeof *new_layout.blocks);

对于moves来说，这有点复杂。

假设short int **moves;应该引用一定数量的int[2]声明不是最佳的，最好是：

   short int (*moves)[2]; /* Define a pointer to 
                              an array with two elements of type short int. */

然后分配应如下所示：

  new_layout.moves = malloc(block_no * sizeof *new_layout.moves);

最后初始化是

这样的：

  for(i = 0; i < block_no; i++){
    new_layout.blocks[i] = blocks[i];
    for(j = 0; j < sizeof new_layout.moves[0]/sizeof new_layout.moves[0][0]; j++)
        new_layout.moves[i][j] = 0;
  }

您可能已经注意到：

• 循环中不再有内存分配。
• 幻数2只出现一次。

：-）