Er casting resultatet av malloc nødvendig i C?

Forstå malloc og støping i C

I C-programmering administreres ofte dynamisk minneallokering ved å bruke "malloc"-funksjonen. En vanlig debatt blant utviklere er om resultatet av "malloc" skal kastes når det tilordnes en peker. Er det for eksempel bedre å bruke `int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length);` i stedet for `int *sieve = (int *)malloc(sizeof(*sieve) * length);`?

Denne artikkelen går nærmere inn på begrunnelsen for å unngå cast av "malloc"-resultater. Vi vil utforske implikasjonene av begge tilnærmingene og gi klarhet i hvorfor den ene kan foretrekkes fremfor den andre. Å forstå disse nyansene kan bidra til å forbedre C-programmeringspraksisen din.

Dykk dypdykk i malloc og minnehåndtering i C

I det første manuset ser vi bruken av malloc for å dynamisk tildele minne for en heltallsmatrise. Uttalelsen int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length); ber om minne for 'lengde' antall heltall. Ved bruk av sizeof(*sieve), sikrer vi at riktig mengde minne tildeles, uavhengig av pekertype. Denne metoden unngår behovet for å støpe resultatet av malloc. Hvis minnetildelingen mislykkes, bruker programmet fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); for å skrive ut en feilmelding til standard feilstrøm og deretter avsluttes med en status som ikke er null. Det tildelte minnet brukes til å lagre heltall fra 1 til 'lengde' og skrives senere ut før det frigjøres ved hjelp av free(sieve);.

I det andre skriptet følger vi en lignende struktur, men tildeler minne for en rekke dobler i stedet. Køen double *array = malloc(sizeof(*array) * length); tildeler minne for 'lengde' antall dobler. Hvis tildelingen mislykkes, vil perror funksjonen skriver ut en beskrivende feilmelding og programmet avsluttes med EXIT_FAILURE. Det tildelte minnet brukes til å lagre doble verdier, som initialiseres til partall. Disse verdiene skrives ut, og til slutt frigjøres minnet ved hjelp av free(array);. Begge skriptene viser viktigheten av å sjekke suksessen til malloc og riktig bruk av free for å unngå minnelekkasjer.

#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;
}

Nyanser av minnetildeling i C

Et annet kritisk aspekt ved minnetildeling i C er å forstå forskjellene mellom malloc og andre minnetildelingsfunksjoner som 1. 3 og realloc. Samtidig som malloc tildeler en minneblokk uten å initialisere den, 1. 3 både tildeler og initialiserer minneblokken til null. Dette kan forhindre visse typer feil som oppstår fra å bruke uinitialisert minne. For eksempel, int *arr = calloc(length, sizeof(*arr)); sikrer at alle elementer er null-initialisert, noe som er nyttig når du trenger en ren tavle.

På den andre siden, realloc brukes til å endre størrelse på en eksisterende minneblokk. Hvis du trenger å endre størrelsen på en tildelt minneblokk, realloc kan være et mer effektivt alternativ enn å tildele en ny blokk og kopiere innholdet. For eksempel, arr = realloc(arr, new_length * sizeof(*arr)); justerer størrelsen på minneblokken pekt på arr for å imøtekomme new_length elementer. Det er imidlertid viktig å håndtere realloc forsiktig for å unngå minnelekkasjer eller miste den originale minneblokken hvis realloc mislykkes.