具有不同大小结构的结构数组的 malloc()

Question

如果每个结构都包含一个大小不同的字符串数组，那么如何正确地 malloc 一个结构数组？

因此每个结构可能有不同的大小，并且不可能

realloc(numberOfStructs * sizeof(structName))

之后

malloc(initialSize * sizeof(structName)

如何为此分配内存并跟踪正在发生的情况？

Answer 1

如果你的结构体有一个 char *，它会占用一个指针的大小。如果它有一个char[200]，它就占用两百个字节。

Answer 2

我根据您提供的信息在这里做出一些猜测。我认为想要realloc结构数组的唯一原因是如果您想向该数组添加更多结构。这很酷。有很多理由需要这种动态存储。处理它的最佳方法是保留指向这些结构的指针数组，特别是如果结构本身是动态的。例子：

<强>1。数据结构：

typedef struct {
    int numberOfStrings;
    char ** strings;
}
stringHolder;

typedef struct {
    int numberOfStructs;
    stringHolder ** structs;
}
structList;

<强>2。管理动态字符串数组：

void createNewStringHolder(stringHolder ** holder) {
    (*holder) = malloc(sizeof(stringHolder));
    (*holder)->numberOfStrings = 0;
    (*holder)->strings = NULL;
}

void destroyStringHolder(stringHolder ** holder) {
    // first, free each individual string
    int stringIndex;
    for (stringIndex = 0; stringIndex < (*holder)->numberOfStrings; stringIndex++)
    { free((*holder)->strings[stringIndex]); }
    // next, free the strings[] array
    free((*holder)->strings);
    // finally, free the holder itself
    free((*holder));
}

void addStringToHolder(stringHolder * holder, const char * string) {
    int newStringCount = holder->numberOfStrings + 1;
    char ** newStrings = realloc(holder->strings, newStringCount * sizeof(char *));
    if (newStrings != NULL) {
        holder->numberOfStrings = newStringCount;
        holder->strings = newStrings;
        newStrings[newStringCount - 1] = malloc((strlen(string) + 1) * sizeof(char));
        strcpy(newStrings[newStringCount - 1], string);
    }
}

<强>3。管理动态结构数组：

void createNewStructList(structList ** list, int initialSize) {
    // create a new list
    (*list) = malloc(sizeof(structList));
    // create a new list of struct pointers
    (*list)->numberOfStructs = initialSize;
    (*list)->structs = malloc(initialSize * sizeof(stringHolder *));
    // initialize new structs
    int structIndex;
    for (structIndex = 0; structIndex < initialSize; structIndex++)
    { createNewStringHolder(&((*list)->structs[structIndex])); }
}

void destroyStructList(structList ** list) {
    // destroy each struct in the list
    int structIndex;
    for (structIndex = 0; structIndex < (*list)->numberOfStructs; structIndex++)
    { destroyStringHolder(&((*list)->structs[structIndex])); }
    // destroy the list itself
    free((*list));
}

stringHolder * addNewStructToList(structList * list) {
    int newStructCount = list->numberOfStructs + 1;
    size_t newSize = newStructCount * sizeof(stringHolder *);
    stringHolder ** newList = realloc(list->structs, newSize);
    if (newList != NULL) {
        list->numberOfStructs = newStructCount;
        list->structs = newList;
        createNewStringHolder(&(newList[newStructCount - 1]));
        return newList[newStructCount - 1];
    }
    return NULL;
}

<强>4。主程序：

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

int main (int argc, char * argv[]) {
    structList * allHolders;
    createNewStructList(&allHolders, 10);

    addStringToHolder(allHolders->structs[4], "The wind took it");
    addStringToHolder(allHolders->structs[4], "Am I not merciful?");
    addStringToHolder(allHolders->structs[7], "Aziz, Light!");

    printf("%s\n", allHolders->structs[4]->strings[0]);  // The wind took it
    printf("%s\n", allHolders->structs[4]->strings[1]);  // Am I not merciful?
    printf("%s\n", allHolders->structs[7]->strings[0]);  // Aziz, Light!

    stringHolder * newHolder = addNewStructToList(allHolders);
    addStringToHolder(newHolder, "You shall not pass!");
    printf("%s\n", newHolder->strings[0]);               // You shall not pass!
    printf("%s\n", allHolders->structs[10]->strings[0]); // You shall not pass!

    destroyStructList(&allHolders);
    return 0;
}

Answer 3

一般来说，你不会。您可能想要这样做有两个原因：

1. 以便单个 free() 将释放整个内存块。
2. 以避免内存碎片。

但除非您遇到特殊情况，否则两者都不是非常引人注目，因为这种方法存在严重缺陷：

如果您这样做，那么 block[i] 就没有意义。您还没有分配数组。如果不检查结构或不了解有关块中结构的大小/位置的外部信息，就无法知道下一个结构从哪里开始。

Answer 4

目前尚不清楚您的 struct 类型是如何声明的。 C99 对于此类事情有一个特殊的构造，称为struct 的灵活数组成员：

作为一种特殊情况，最后一个元素
具有多个命名的结构
成员的数组可能不完整
类型;这称为灵活数组
会员。

你可以做类似的事情

typedef struct myString myString;
struct myString { size_t len; char c[]; };

你可以分配这样一个野兽

size_t x = 35;
myString* s = malloc(sizeof(myString) + x);
s->len = x;

并重新分配它

size_t y = 350;
{
  myString* tmp = realloc(s, sizeof(myString) + y);
  if (!tmp) abort(); // or whatever
  tmp->len = y;
}
s = tmp;

为了更舒适地使用它，你可能最好将其包装到宏或内联函数中。