Je v C nutné přenášet výsledek malloc?

Pochopení malloc a casting v C

Při programování v jazyce C je dynamická alokace paměti často spravována pomocí funkce `malloc`. Běžná debata mezi vývojáři je, zda přenést výsledek `malloc`, když jej přiřazujete k ukazateli. Je například lepší použít `int *sieve = malloc(sizeof(*síto) * délka);` místo `int *sieve = (int *)malloc(sizeof(*síto) * délka);`?

Tento článek se ponoří do zdůvodnění, proč se vyhnout obsazení výsledků `malloc`. Prozkoumáme důsledky obou přístupů a objasníme, proč může být jeden preferován před druhým. Pochopení těchto nuancí vám může pomoci zlepšit vaše postupy programování v jazyce C.

Deep Dive to malloc a Správa paměti v C

V prvním skriptu vidíme použití malloc dynamicky alokovat paměť pro celočíselné pole. Prohlášení int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length); požaduje paměť pro 'délka' počet celých čísel. Používáním sizeof(*sieve)zajistíme přidělení správného množství paměti bez ohledu na typ ukazatele. Tato metoda se vyhne nutnosti odlévat výsledek malloc. Pokud alokace paměti selže, program použije fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); vytiskne chybovou zprávu do standardního chybového proudu a poté se ukončí s nenulovým stavem. Alokovaná paměť se používá k ukládání celých čísel od 1 do „délky“ a je později vytištěna před uvolněním pomocí free(sieve);.

Ve druhém skriptu se řídíme podobnou strukturou, ale místo toho alokujeme paměť pro pole dvojic. Linie double *array = malloc(sizeof(*array) * length); alokuje paměť pro 'délkový' počet dvojic. Pokud se alokace nezdaří, perror funkce vypíše popisnou chybovou zprávu a program se ukončí s EXIT_FAILURE. Alokovaná paměť slouží k ukládání dvojitých hodnot, které jsou inicializovány na sudá čísla. Tyto hodnoty se vytisknou a nakonec se pomocí uvolní paměť free(array);. Oba skripty demonstrují důležitost kontroly úspěšnosti malloc a správné použití free aby nedošlo k úniku paměti.

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

int main() {
    int length = 10;
    int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length);
    if (sieve == ) {
        fprintf(stderr, "Memory allocation failed\\n");
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        sieve[i] = i + 1;
    }

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

    free(sieve);
    return 0;
}

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

int main() {
    int length = 5;
    double *array = malloc(sizeof(*array) * length);
    if (array == ) {
        perror("Failed to allocate memory");
        return EXIT_FAILURE;
    }

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        array[i] = i * 2.0;
    }

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

    free(array);
    return 0;
}

Nuance alokace paměti v C

Dalším kritickým aspektem alokace paměti v C je pochopení rozdílů mezi nimi malloc a další funkce alokace paměti jako calloc a realloc. Zatímco malloc alokuje blok paměti bez jeho inicializace, calloc obě alokují a inicializují blok paměti na nulu. To může zabránit určitým typům chyb, které vznikají při používání neinicializované paměti. Například, int *arr = calloc(length, sizeof(*arr)); zajišťuje, že všechny prvky jsou nulově inicializovány, což je užitečné, když potřebujete čistý štít.

Na druhou stranu, realloc se používá ke změně velikosti existujícího paměťového bloku. Pokud potřebujete změnit velikost alokovaného paměťového bloku, realloc může být efektivnější možností než přidělování nového bloku a kopírování obsahu. Například, arr = realloc(arr, new_length * sizeof(*arr)); upraví velikost paměťového bloku, na který ukazuje arr ubytovat se new_length Prvky. Zásadní je však zvládnout realloc opatrně, aby nedošlo k úniku paměti nebo ztrátě původního paměťového bloku, pokud realloc selže.