Onko malloc-tuloksen heittäminen tarpeen C:ssä?

Mallocin ja Castingin ymmärtäminen C:ssä

C-ohjelmoinnissa dynaamista muistin varausta hallitaan usein käyttämällä "malloc"-funktiota. Yleinen keskustelu kehittäjien keskuudessa on siitä, pitäisikö `mallocin' tulos lähettää, kun se liitetään osoittimeen. Onko esimerkiksi parempi käyttää "int *seula = malloc(sizeof(*sieve) * pituus);" sen sijaan, että "int *sieve = (int *)malloc(sizeof(*sieve) * pituus);"

Tässä artikkelissa tarkastellaan malloc-tulosten välttämisen syitä. Tutkimme molempien lähestymistapojen vaikutuksia ja selvennämme, miksi toinen saattaisi olla parempi kuin toinen. Näiden vivahteiden ymmärtäminen voi auttaa parantamaan C-ohjelmointikäytäntöjäsi.

Tutustu mallociin ja muistinhallintaan C:ssä

Ensimmäisessä käsikirjoituksessa näemme käytön malloc varata dynaamisesti muistia kokonaislukutaulukolle. Lausunto int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length); pyytää muistia kokonaislukujen 'pituus'. Käyttämällä sizeof(*sieve), varmistamme, että oikea määrä muistia on varattu osoittimen tyypistä riippumatta. Tämä menetelmä välttää tuloksen valumisen tarpeen malloc. Jos muistin varaus epäonnistuu, ohjelma käyttää fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); tulostaa virheilmoituksen normaaliin virhevirtaan ja poistuu sitten nollasta poikkeavalla tilassa. Varattua muistia käytetään kokonaislukujen tallentamiseen 1:stä 'pituuteen', ja se tulostetaan myöhemmin ennen kuin se vapautetaan free(sieve);.

Toisessa skriptissä noudatamme samanlaista rakennetta, mutta varaamme sen sijaan muistia tuplasarjoille. Linja double *array = malloc(sizeof(*array) * length); varaa muistia tuplausten 'pituuden' lukumäärälle. Jos allokointi epäonnistuu, perror toiminto tulostaa kuvaavan virheilmoituksen ja ohjelma poistuu painikkeella EXIT_FAILURE. Varattua muistia käytetään kaksoisarvojen tallentamiseen, jotka alustetaan parillisiksi luvuiksi. Nämä arvot tulostetaan ja lopuksi muisti vapautetaan käyttämällä free(array);. Molemmat skriptit osoittavat onnistumisen tarkistamisen tärkeyden malloc ja oikeasta käytöstä free muistivuotojen välttämiseksi.

#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;
}

C:n muistin allokoinnin vivahteet

Toinen kriittinen näkökohta muistin varaamisessa C:ssä on erojen ymmärtäminen malloc ja muut muistinvaraustoiminnot, kuten calloc ja realloc. Sillä aikaa malloc varaa muistilohkon alustamatta sitä, calloc sekä varaa että alustaa muistilohkon nollaan. Tämä voi estää tietyntyyppiset virheet, jotka syntyvät alustamattoman muistin käytöstä. Esimerkiksi, int *arr = calloc(length, sizeof(*arr)); varmistaa, että kaikki elementit on nolla-alustettu, mikä on hyödyllistä, kun tarvitset puhdasta pöytää.

Toisaalta, realloc käytetään olemassa olevan muistilohkon koon muuttamiseen. Jos sinun on muutettava varatun muistilohkon kokoa, realloc voi olla tehokkaampi vaihtoehto kuin uuden lohkon varaaminen ja sisällön kopioiminen. Esimerkiksi, arr = realloc(arr, new_length * sizeof(*arr)); säätää osoittaman muistilohkon kokoa arr majoittaa new_length elementtejä. Se on kuitenkin ratkaisevan tärkeää käsitellä realloc varovasti muistivuotojen välttämiseksi tai alkuperäisen muistilohkon menettämisen realloc epäonnistuu.