C矩阵，分配不会将所有元素归零吗？

Question

我正在尝试编写一个小矩阵程序。使用双指针不起作用，所以我认为最简单的方法是使用一个包含 #rows 和 #columns 以及一个一维数组作为矩阵的结构。

但正如我所得到的，矩阵的启动存在一些错误： 索引 (0,0) 和 (0.1) 的奇怪值而不是 0。

也许与此有关： 矩阵 *mtrx = malloc(sizeof(矩阵)); mtrx->m = malloc(r * c * sizeof(int));

矩阵.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Matrix.h"

matrix *alloc_matrix(int r, int c)
{
 matrix *mtrx = malloc(sizeof(matrix));
 mtrx->m = malloc(r * c * sizeof(int));
 if (mtrx == NULL || m == NULL) {
   printf("Out of memory.");
   exit(1);
 }
 mtrx->rows = r;
 mtrx->columns = c;
 return mtrx;
}

void free_matrix(matrix *mtrx)
{
 free(mtrx->m);
 free(mtrx);
}

void set(matrix *mtrx, int r, int c, int v)
{
 (mtrx->m)[r * mtrx->columns + c] = v;
}

int get(matrix *mtrx, int r, int c)
{
 return (mtrx->m)[r * mtrx->columns + c];
}

void print_matrix(matrix *mtrx)
{
 int i,j;
 printf("\n");
 for(i=0; i<mtrx->rows; i++) {
   for(j=0; j<mtrx->columns; j++) {
     printf("%i ", get(mtrx,i,j));
   }
   printf("\n");
 }
}

矩阵.h:

struct matrix_ {
 int rows;
 int columns;
 int *m;
};
typedef struct matrix_ matrix;

matrix *alloc_matrix(int r, int c);
void free_matrix(matrix *mtrx);
void set(matrix *mtrx, int r, int c, int v);
int get(matrix *mtrx, int r, int c);
void print_matrix(matrix *m);

main.c:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Matrix.h"

int main(void)
{
 matrix *m = alloc_matrix(3,4);
 print_matrix(m);
 printf("\nm[0][0] = %i", get(m,0,0));
 set(m,0,0,0);
 printf("\nm[0][0] = %i", (m->m)[0]);
  printf("\nm[0][0] = %i", (m->m)[12]);

 return 0;
}

输出: 除 (0,0) 和 (0,1) 之外的所有元素均为 0。

Answer 1

函数 malloc 分配一块内存，返回一个指向该内存块开头的指针堵塞。它不会将所有位设置为零。

分配一块内存并将其所有位初始化为零 - 这就是calloc 函数是针对的。

或者，您可以使用 memset 将这些位显式设置为零

Answer 2

malloc 分配的对象具有未指定的值。如果需要，您必须自己将对象归零（例如使用 memset 函数）或调用 calloc 而不是 malloc。

Answer 3

malloc() 不保证将内存清零。使用 calloc() 以零分配内存。

Answer 4

malloc 不以 0 开头（由于性能问题...它并不总是您想要的）...

使用 calloc() 代替。

Answer 5

malloc 不会将分配的内存归零。如果您想在分配时用零填充矩阵，请改用calloc。对于您的情况，请将： 替换

mtrx->m = malloc(r * c * sizeof(int));

为

mtrx->m = calloc(r*c, sizeof(int));

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回答您的后续问题：

但是malloc+memset和calloc在效率上有什么区别吗？或者calloc只是malloc+memset？

通常，对于“小”分配，calloc 相当于 malloc + memset。对于“大”分配（至少是多个页面），您的库可能会依靠一定程度的操作系统支持来完成一些更聪明的事情。一种方法是操作系统在实际使用分配的页面时对它们进行惰性零填充，而不是在分配后立即对所有页面进行零填充。

Answer 6

这是正确的。 C 规范并没有说数组可以初始化为任何东西。你只是得到了一段内存，它将具有以前的任何值。

不过，您可以轻松地初始化为 sero：memset(mtrx->m, 0, sizeof(int) * r * c);