帶有void指針的動態數組

Question

所以在C和我學習指針認為，作為一個練習，我可以做一些通用數組，我得到它使用void **這樣：

struct array{
    void **data;
    size_t size, capacity;
};

插入這樣的元素：

void array_append(array *a, void *element){
    if(a->size == a->capacity){
        a->capacity += ARRAY_GROW_CONSTANT;
        a->data = realloc(a->data, sizeof(void*)*a->capacity);
    }
    a->data[a->size++] = element;
}

但這並不是很好。 該數組存儲指向元素的指針，因此當元素的范圍結束時，它變為無效，並且它還使數組的內容分散在整個內存中。 我認為這可以通過分配元素本身來解決

a->data[a->size++] = element;

我會做點什么的

a->data[a->size] = malloc(inserted_element_size);
memcpy(a->data[a->size], &element, inserted_element_size);
size++;

但我認為當使用普通的void *而不是void **時我可以獲得相同的功能

struct array{
    void *start;
    size_t element_size, size;
};

和插入元素

void array_append(array *a, void *element){
    a->size += 1;
    a->data = realloc(a->data, (a->size*a->element_size));
    memcpy(a->data + (a->size - 1)*a->element_size, &element, a->element_size);
}

但這導致了段錯誤，我不知道為什么。 據我所知（顯然我沒有），指針是內存中的地址，所以如果我有一個連續的內存塊，我可以用偏移量存儲任何類型的變量。

編輯：謝謝你的解釋，它確實有幫助。

什么是a->數據初始化為？

我使用函數初始化數組，並將a->data初始化為element_size。

調用者必須將resutl轉換為元素*

我以為我可以使用宏來縮短輸入（我認為這是一件壞事嗎？），但我不知道從void*到struct*的類型轉換的性能。

直接創建動態數組元素對我來說更實用。

但這不允許我將數組用作通用數組？ 我想要的是定義一個可以用來存儲任何類型的通用數組，比如

array *a1 = create_array(sizeof(int)); // array of int
array *a2 = create_array(sizeof(double)); // array of double
etc...

為什么要將數據存儲在連續的塊中？

因為我認為你需要一個連續的內存塊來使用帶偏移量的memcpy。

Answer 1

什么是a->data初始化為？ 為此，在創建（空）數組時應將其設置為NULL。

此外，你解決計算不考慮指針算術。 a->data是一個指針（對於void *），因此(a->size - 1)*a->element_size offset將乘以指針的大小（to void *）。 將a->data設置為void *應該會導致編譯器錯誤，因為void沒有大小。

如果你真的想這樣做，最好將a->data聲明為char * ，保證大小為1。

注意：訪問您的數組將需要轉換為（ element* ）。 這將阻止您使用方括號。
您必須提供一個訪問函數，如void * array_at(size_t index) { return &a->data[index*a->element_size]; } void * array_at(size_t index) { return &a->data[index*a->element_size]; }
然后調用者必須將resutl轉換為element * 。

直接創建一個動態的element數組似乎對我來說更實用。
如果需要，您仍然可以在其上調用realloc 。

但是我想到的第一個問題是：為什么要將數據存儲在連續的塊中？

這不像你想象的那樣具有內存效率，因為重復調用realloc()會給內存分配器帶來壓力，浪費時間進行復制，甚至可能使堆碎片甚至超過單個malloc的集合。

Answer 2

使用void *作為數據數組來評論代碼的最后部分。 代碼應該工作，但它有問題：

您正在傳遞元素指針的地址，而不僅僅是指針本身，它已指向正確（希望）數據。

你也不能在void上做指針算術，但是某些編譯器允許它。

memcpy的正確版本將是

memcpy ( ( unsigned char* )a->data + (a->size - 1)*a->element_size, element, a->element_size);