Je v C potrebné prenášať výsledok malloc?

Pochopenie malloc a casting v C

Pri programovaní v jazyku C sa dynamická alokácia pamäte často riadi pomocou funkcie `malloc`. Bežná diskusia medzi vývojármi je, či preniesť výsledok `malloc` pri priraďovaní k ukazovateľu. Je napríklad lepšie použiť `int *sieve = malloc(sizeof(*sito) * dĺžka);` namiesto `int *sieve = (int *)malloc(sizeof(*sito) * dĺžka);`?

Tento článok sa ponorí do zdôvodnenia, prečo sa vyhnúť používaniu výsledkov „malloc“. Preskúmame dôsledky oboch prístupov a objasníme, prečo môže byť jeden uprednostňovaný pred druhým. Pochopenie týchto nuancií môže pomôcť zlepšiť vaše programovacie postupy v jazyku C.

Deep Dive to malloc a správa pamäte v C

V prvom skripte vidíme použitie malloc na dynamickú alokáciu pamäte pre celočíselné pole. Výkaz int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length); požaduje pamäť pre 'dĺžkový' počet celých čísel. Používaním sizeof(*sieve), zabezpečíme pridelenie správneho množstva pamäte bez ohľadu na typ ukazovateľa. Táto metóda eliminuje potrebu odlievania výsledku malloc. Ak pridelenie pamäte zlyhá, program použije fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); vytlačí chybové hlásenie do štandardného chybového prúdu a potom sa ukončí s nenulovým stavom. Pridelená pamäť sa používa na ukladanie celých čísel od 1 do „dĺžky“ a neskôr sa vytlačí pred uvoľnením pomocou free(sieve);.

V druhom skripte sa riadime podobnou štruktúrou, ale namiesto toho alokujeme pamäť pre pole dvojíc. Čiara double *array = malloc(sizeof(*array) * length); alokuje pamäť pre 'dĺžkový' počet dvojíc. Ak pridelenie zlyhá, perror funkcia vypíše popisné chybové hlásenie a program sa ukončí s EXIT_FAILURE. Pridelená pamäť slúži na ukladanie dvojitých hodnôt, ktoré sa inicializujú na párne čísla. Tieto hodnoty sa vytlačia a nakoniec sa pamäť uvoľní pomocou free(array);. Oba skripty demonštrujú dôležitosť kontroly úspešnosti malloc a správnym používaním free aby ste predišli úniku pamäte.

#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;
}

Nuansy alokácie pamäte v C

Ďalším kritickým aspektom prideľovania pamäte v C je pochopenie rozdielov medzi nimi malloc a ďalšie funkcie prideľovania pamäte ako napr calloc a realloc. Zatiaľ čo malloc alokuje blok pamäte bez jeho inicializácie, calloc obe pridelí a inicializuje blok pamäte na nulu. To môže zabrániť určitým typom chýb, ktoré vznikajú pri používaní neinicializovanej pamäte. napr. int *arr = calloc(length, sizeof(*arr)); zaisťuje, že všetky prvky sú nulovo inicializované, čo je užitočné, keď potrebujete čistý štít.

Na druhej strane, realloc sa používa na zmenu veľkosti existujúceho bloku pamäte. Ak potrebujete zmeniť veľkosť alokovaného pamäťového bloku, realloc môže byť efektívnejšou možnosťou ako pridelenie nového bloku a skopírovanie obsahu. Napríklad, arr = realloc(arr, new_length * sizeof(*arr)); upravuje veľkosť pamäťového bloku, na ktorý ukazuje arr ubytovať sa new_length prvkov. Rozhodujúce je však zvládnuť realloc opatrne, aby ste predišli úniku pamäte alebo strate pôvodného pamäťového bloku realloc zlyhá.