如何在C中将指针重新分配给较小的数组？

Question

有没有一种方法可以在C中重新分配一个指向数组的指针，使其指向更小的数组？ 例如，如果我有一个指针ptr最初指向大小为3的数组s ，并且还存在一个大小为2的数组s1 ，我可以重新分配ptr使其指向s并因此指向一个较小的数组吗？

我尝试了以下代码：

void changePtr(double* ptr);

int main()
{
    double *ptr;
    ptr = (double*)malloc(sizeof(double)*3);
    double s[3]={1,2,3};
    ptr=s;
    changePtr(ptr);

    return 0;
}

void changePtr(double* ptr) {

    double s1[2]={4,5};
    free(ptr);
    ptr = (double*)malloc(sizeof(double)*2);
    ptr=s1;
}

但是，当我在VIsual Studio中运行它时，在free(ptr)出现错误，该错误表明Debug Assertion failed! Expression: _CrtIsValidHeapPointer(block) Debug Assertion failed! Expression: _CrtIsValidHeapPointer(block)

为什么是这样？

编辑

新代码是：

void changePtr(double* ptr);

int main()
{
    double *ptr;
    ptr = (double*)malloc(sizeof(double)*3);
    double *s;
    s = (double*)malloc(sizeof(double)*3);
    s[0]=1; s[1]=2; s[0]=3; 
    for (int i=0; i<3; i++){
        ptr[i]=s[i];
    }

    changePtr(ptr);

    for (int i=0; i<2; i++){
        printf("%f\t", ptr[i]);
    }


    free(ptr);
    free(s);

    return 0;
}

void changePtr(double* ptr) {
    free(ptr);
    double *s1;
    s1 = (double*)malloc(sizeof(double)*2);
    s1[0]=11; s1[1]=12;

    ptr = (double*)malloc(sizeof(double)*2);

    for (int i=0; i<2; i++){
        ptr[i]=s1[i];
    }
}

但是当我在调用changePtr之后打印出ptr的值时，得到了像-1456815990147....1这样的垃圾值。 为什么是这样？

Answer 1

编辑1

对您的原始问题：

简短答案：是的，您可以将指针重新分配给C中的一个较小数组。

长答案：短答案是误导的。 数组也只是C语言中的指针。为了更好地理解这个概念，您可能需要阅读此线程 ，尤其是看看这个答案 。

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问题是您尝试取消分配stack上的内存。

每当您创建局部变量àla int a = 5 ，它就会被压入堆栈，也就是说，该变量将在堆栈上分配内存，并且在函数调用（ main() ）结束后，内存将被取消分配-所有这些自动发生！

在您的情况下，将发生以下情况：

// memory is allocated automatically on stack for the local variable "s"
double s[3]={1,2,3};

// assign the stack address of "s" to "ptr"
ptr = s;

// de-allocate the managed stack address of "s", which is NOT allowed!
free(ptr);

另一方面，例如通过malloc创建动态内存发生在需要由程序员管理的heap内存中，即分配（ malloc() ）和取消分配（ free() ）内存是允许的，并且必须非常小心。

因此，在您的程序中，当它到达此行时free(ptr); ，则断言失败，因为目标内存地址不满足要求-> IsValidHeapPointer ：没有ptr不是有效的堆指针，因为那IsValidHeapPointer它持有s变量的堆栈地址。 :)

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编辑2

当我在调用changePtr之后打印出ptr的值时，得到了像-1456815990147 .... 1这样的垃圾值。 为什么是这样？

这是因为，你释放的内存ptr在changePtr(ptr)第一，也就是内容ptr与一些“垃圾”值写入。

然后在这里分配新的内存，并将其分配给ptr ：

ptr = (double *) malloc(sizeof(double) * 2); 

此后，您通过ptr所做的更改（即ptr[i] = 12 ）对ptr持有的先前地址没有影响。 因此，只需删除free(ptr)和上面的行，就不需要它们。

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编辑3

那么ptr现在只包含2个值了吗？ 在删除您提到的那一行之后，然后打印出ptr中的值之后，它将显示ptr [0]和ptr [1]的正确值，然后显示ptr [2]的垃圾值。

正确。 ptr[2]之前已被释放，因此，除非您为该地址分配新值，否则它将仍然是垃圾。 释放堆内存后也要小心。 您不应使用指针访问内存或为其分配新值。 在您对其free调用之后，考虑指针“ void”。

当我尝试使用printf（“％d”，sizeof（ptr））打印它的大小时，它显示为8，而printf（“％d”，sizeof（ptr）/ sizeof（ptr [0]）显示为1。

ptr是一个指针。 sizeof(ptr)返回8个字节，这是系统中指针所保存的地址大小。 因此，这不是数组的大小...此外，在编程时无法确定运行时期间指针的大小（指向数组并作为引用传递给函数，就像您执行changePtr(ptr) ），如果要执行一些循环操作，则必须将数组大小显式传递给函数。

Answer 2

好吧，当你这样做

double s[3]={1,2,3};

该内存不是由您管理的，因此您无法释放它。 仅当使用malloc或calloc分配内存（即动态分配的内存）时，才可以使用free。 此外，那里有内存泄漏，因为

ptr=(double*)malloc(sizeof(double)*3); // here you allocate memory 
...
ptr = s; // here you change the pointer address but allocated memory is never freed

一种解决方案是使用for循环将值从s复制到ptr，并在changePtr中执行相同的操作以将值从s1复制到ptr。