使用 malloc 将值分配给 C 指针，无需变量初始化

Question

从这个问题，我明白为什么下面的代码可能不起作用：

int *ptr;
*ptr = 1000;
printf("%d", *ptr);

当我编译并运行它时使用： gcc file.c; ./a.out gcc file.c; ./a.out我得到：

分段错误（核心转储）./a.out

这里的 ptr 可能指向一个没有初始化变量的随机位置。 那是对的吗？

但是，使用malloc()时不会出现该问题。

int *ptr = malloc(sizeof(int));
*ptr = 1000;
printf("%d", *ptr);

malloc 是否初始化其指针指向的变量？

Answer 1

简短的回答：没有

malloc 不初始化变量。 它只是分配 memory。 您可以将 integer 放入 function 中，例如malloc(8) ，它只会分配 8 个字节供以后使用。 如果您进一步查看 malloc function，它实际上返回void*数据类型。 它可以稍后被类型转换为其他数据类型。

从您的代码malloc(sizeof(int)) ，实际上sizeof(int)返回一个 integer 用于您放入其中的数据类型/变量的大小。

Answer 2

案例一：
代码：

int *ptr;
*ptr = 1000;

*ptr表示您正在取消引用ptr指针。 取消引用未初始化的指针是未定义的行为。 未定义的行为包括它可能执行不正确（崩溃或默默地生成不正确的结果），或者它可能偶然地完全按照程序员的意图执行。

案例二：
代码：

int *ptr = malloc(sizeof(int));
*ptr = 1000;

malloc分配 memory 块（大小以字节为单位）并在成功时返回指向新分配的 memory 开头的指针。 memory 新分配的块未初始化。

这样做时：

int *ptr = malloc(sizeof(int));

假设malloc调用成功，它返回指向新分配的 memory 开头的指针。 这个返回的指针将被分配给ptr指针。 因此，现在ptr指针已初始化，尽管它指向的 memory 是uninitialised 。
由于ptr指针指向一个有效的 memory 位置，因此您可以取消引用并访问它。

在这份声明中

*ptr = 1000;

取消引用ptr并将1000分配给该 memory 位置。 现在， ptr指针指向的 memory 位置包含值1000 。 访问这个值非常好。

---

额外的：

遵循良好的编程习惯 - 始终检查malloc返回。 你应该做：

  int *ptr = malloc (sizeof (int));
  if (NULL == ptr) {
    exit(EXIT_FAILURE); // or whatever you want to do at malloc failure do it here
  }

Answer 3

您链接的帖子或多或少地解释了它。 一件事是未定义的行为 - 这正是没有malloc的版本中会发生的情况。

如果您尝试使用这样的指针，各种各样的事情都会出错 - 您还没有说它应该指向哪里。 它可以从字面上指向任何地方。

这一行：

int *ptr = malloc(sizeof(int));

确实是初始化。 这里发生的是两件事：（1） malloc在 memory 中保留空间，以便您随后可以使用指针和（2）它返回该 ZCD69B4957F06CD818D7BF3D61980E29 的起始地址

地址被分配给ptr - 它本身就是一个变量。 而且，像所有变量一样，您不能在未初始化的情况下使用它们。 如果这样做，那是无效的代码，因此会导致未定义的行为。

让我们再深入一点：

如果您不调用malloc ，则您的指针无效，不应使用。 为了证明这一点，请尝试编译您的代码，例如使用旧的gcc 。

如果你运行：

gcc program.c  # no flags

它会编译——但仅仅因为gcc给了你一个二进制文件，这并不意味着它会做你想做的事。 当你运行它时，它（大多数时候）会惨遭失败。

但是，如果您运行：

gcc -Wall program.c  # enable warnings

它会警告您ptr未初始化未使用。 但是，它仍然会生成一个您可以运行的二进制文件 - 产生与以前相同的结果。

最后，如果你运行：

gcc -Wall -Werror program.c  # enable warnings and turn them into errors

它会再次警告你同样的事情，但这一次，它不会产生二进制文件——这就是你在这种情况下真正想要的。 在这里， gcc告诉你，有些事情确实非常错误，你的代码根本无效。

现在，回到关于未定义行为的话题。 一旦你编译了你的无效代码（使用前两种方法中的任何一种——顺便说一句，请永远不要这样做），运行它通常会给你一个“分段错误”（seg fault）。 然而，它不是必须的，也不能保证你的程序会做什么。 所有变量，包括指针，都需要初始化。

顺便说一句，如果您查看这篇文章，它会告诉您为什么需要在这里调用malloc ——因为您正在动态分配 memory，因此它将位于堆中而不是堆栈中。