Việc truyền kết quả của malloc có cần thiết trong C không?

Hiểu về malloc và Truyền trong C

Trong lập trình C, việc cấp phát bộ nhớ động thường được quản lý bằng hàm `malloc`. Một cuộc tranh luận phổ biến giữa các nhà phát triển là liệu có nên truyền kết quả của `malloc` khi gán nó cho một con trỏ hay không. Ví dụ: có tốt hơn nếu sử dụng `int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length);` thay vì `int *sieve = (int *)malloc(sizeof(*sieve) * length);`?

Bài viết này đi sâu vào lý do đằng sau việc tránh sử dụng kết quả `malloc`. Chúng tôi sẽ khám phá ý nghĩa của cả hai phương pháp tiếp cận và cung cấp sự rõ ràng về lý do tại sao một phương pháp này có thể được ưa thích hơn phương pháp kia. Hiểu những sắc thái này có thể giúp cải thiện việc thực hành lập trình C của bạn.

Đi sâu vào malloc và Quản lý bộ nhớ trong C

Trong tập lệnh đầu tiên, chúng ta thấy việc sử dụng malloc để cấp phát động bộ nhớ cho một mảng số nguyên. Tuyên bố int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length); yêu cầu bộ nhớ về số nguyên 'độ dài'. Bằng cách sử dụng sizeof(*sieve), chúng tôi đảm bảo lượng bộ nhớ được phân bổ chính xác, bất kể loại con trỏ. Phương pháp này tránh được sự cần thiết phải truyền kết quả của malloc. Nếu việc cấp phát bộ nhớ không thành công, chương trình sẽ sử dụng fprintf(stderr, "Memory allocation failed\n"); để in thông báo lỗi tới luồng lỗi tiêu chuẩn và sau đó thoát ra với trạng thái khác 0. Bộ nhớ được cấp phát được sử dụng để lưu trữ các số nguyên từ 1 đến 'length' và sau đó được in ra trước khi được giải phóng bằng cách sử dụng free(sieve);.

Trong tập lệnh thứ hai, chúng tôi tuân theo cấu trúc tương tự nhưng thay vào đó phân bổ bộ nhớ cho một mảng nhân đôi. Dòng double *array = malloc(sizeof(*array) * length); phân bổ bộ nhớ cho số lượng 'độ dài' nhân đôi. Nếu việc phân bổ không thành công, perror hàm in một thông báo lỗi mô tả và chương trình thoát ra với số 8. Bộ nhớ được phân bổ được sử dụng để lưu trữ các giá trị kép, được khởi tạo thành số chẵn. Các giá trị này được in ra và cuối cùng bộ nhớ được giải phóng bằng cách sử dụng free(array);. Cả hai tập lệnh đều thể hiện tầm quan trọng của việc kiểm tra sự thành công của malloc và việc sử dụng hợp lý free để tránh rò rỉ bộ nhớ.

#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;
}

Các sắc thái của việc phân bổ bộ nhớ trong C

Một khía cạnh quan trọng khác của việc cấp phát bộ nhớ trong C là hiểu được sự khác biệt giữa malloc và các chức năng cấp phát bộ nhớ khác như calloc Và realloc. Trong khi malloc phân bổ một khối bộ nhớ mà không khởi tạo nó, calloc vừa phân bổ vừa khởi tạo khối bộ nhớ về 0. Điều này có thể ngăn chặn một số loại lỗi phát sinh từ việc sử dụng bộ nhớ chưa được khởi tạo. Ví dụ, int *arr = calloc(length, sizeof(*arr)); đảm bảo rằng tất cả các thành phần đều được khởi tạo bằng 0, điều này rất hữu ích khi bạn cần một phương tiện chặn rõ ràng.

Mặt khác, realloc được sử dụng để thay đổi kích thước khối bộ nhớ hiện có. Nếu bạn cần thay đổi kích thước của khối bộ nhớ được phân bổ, realloc có thể là một lựa chọn hiệu quả hơn việc phân bổ một khối mới và sao chép nội dung. Ví dụ, arr = realloc(arr, new_length * sizeof(*arr)); điều chỉnh kích thước của khối bộ nhớ được trỏ bởi arr để chứa new_length các phần tử. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải xử lý realloc cẩn thận để tránh rò rỉ bộ nhớ hoặc mất khối bộ nhớ gốc nếu realloc thất bại.