结构体中数组和结构体的 Malloc

Question

一个如何 malloc 一个位于另一个结构内部的结构？

我还想在结构内分配一个项目数组，然后在需要时重新分配该数组，这是如何正确完成的？

您能否给出一个声明结构的示例，然后是上面的内容。

我有点不确定事情的顺序。

结构体中的数组是否会被释放，然后结构体本身是否会被释放？结构体在创建时是否必须进行 malloc，然后对其字段进行 malloc/声明等？

Answer 1

包含在另一个 struct 内的 struct 是通过副本包含的，因此您不必单独对其进行 malloc。如果struct包含指向另一个struct的指针，那么您可以考虑为其动态分配内存。

struct Point2d
{
    float x;
    float y;
};

struct Rect
{
    struct Point2D a;
    struct Point2D b;
};

struct LinkedListNode
{
    struct LinkedListNode* next;
    int value;
};

在struct Rect中，struct Point2D元素被插入到struct Rect中，您不必为它们动态分配内存。相反，在 struct LinkedListNode 中，下一个元素由指针引用，并且必须动态分配内存。

两个版本都有用，看情况。管理内存没有正确的方法，这取决于您的使用情况。

同样的情况也发生在数组的情况下。如果您的数组是静态大小的，那么它可以直接包含在struct中。但是，如果大小可能变化，则必须在struct 中存储一个指针。

struct Header
{
    char magic[4];
    unsigned int width;
    unsigned int height;
};

struct Buffer
{
    char* data;
    unsigned int size;
    unsigned int capacity;
};

struct Buffer* buffer_init()
{
    struct Buffer* buffer = (struct Buffer*)malloc(sizeof(struct Buffer));
    buffer->data = 0;
    buffer->size = 0;
    buffer->capacity = 0;
}

void buffer_grow(struct Buffer* buffer, size_t capacity)
{
    if (capacity > buffer->capacity)
    {
        buffer->data = realloc(buffer->data, capacity);
        buffer->capacity = capacity;
    }
}

void buffer_append(struct Buffer* buffer, const char* data, unsigned int dataLen)
{
    if (dataLen + buffer->size > buffer->capacity)
        buffer_grow(MAX(dataLen + buffer->size, buffer->capacity * 2));

    memcpy(buffer->data + buffer->size, data, dataLen);
    buffer->size += dataLen;
}

realloc函数只进行浅拷贝，即复制指针值，但不复制指向的对象。再说一次，你如何处理它取决于你的应用程序。

Answer 2

typedef struct _A
{
  int *arr;
  int arrCount;
} A;

void Construct_A(A *a, int arraySize)
{
  a->arrCount = arraySize;
  a->arr = (int*)malloc(sizeof(int)*arraySize);
}

void Destruct_A(A *a)
{
  free(a->arr);
  a->arr = 0;
}

typedef struct _B
{
  A *a;
} B;

void Construct_B(B *b, int arraySize_A)
{
  b->a = (A*)malloc(sizeof(A));
  Construct_A(b->a);
}

void Destruct_B(B *b)
{
  Destruct_A(b->a);
  free(b->a);
  b->a = 0;
}

void main()
{
  B b;
  Construct_B(&b, 10);

  // Use b and b->a

  Destruct_B(&b);
}

Answer 3

以下是结构体中嵌套结构体和数组的示例。您会注意到在释放外部结构之前必须如何处理嵌套元素，否则最终会导致内存泄漏。

typedef struct Base Base;
struct Base
{
  int x;
};

typedef struct Sample Sample;
struct Sample
{
  Base base;
  int size;
  int *arr;
};

// Create the sample struct

Sample *createSample()
{
  Sample sample = malloc(sizeof(Sample));
  if(sample == NULL)
  {
    return NULL;
  }
  sample->base = malloc(sizeof(Base));
  if(sample->base == NULL)
  {
    free(sample);
    return NULL;
  }
  sample->base->x = 0;
  sample->size = 0;
  sample->arr = NULL;
  return sample;
}

// Adding element to the array

void addItemToSample(Sample *sample, int item)
{
  if(sample == NULL)
  {
    return;
  }
  int *arr = realloc(sample->arr, sizeof(int) * (sample->size + 1));
  if(arr == NULL)
  {
    return;
  }
  arr[sample->size++] = item;
  sample->arr = arr;
}

// Freeing the struct

void freeSample(Sample *sample)
{
  // Free deep elements first
  free(sample->base);
  free(sample->arr);
  // Free outer
  free(sample);
}

Answer 4

它的可读性不是很好，但有时人们会创建一个带有计数成员和最终单元素数组成员的结构。然后有一个特殊的工厂方法，它分配足够的空间，以便您可以写入对数组中的元素进行计数。显然数组成员可以是任何类型。

typedef struct {
    int count;
    int elements[1];
} int_array;

int_array* allocate_int_array(int count)
{
    int_array* mem = (int_array*)malloc(sizeof(int_array) + (count - 1) * sizeof(int));
    if (mem)
        mem->count = count;
    return mem;
}

Answer 5

typedef struct _A { int i; } A;
typedef struct _B { int j;  A a} B;

获取单个 B：

B *b = malloc(sizeof(B));

获取 B 数组：

B *b = malloc(sizeof(B) * arrayLength);