結構數組的動態與 Static memory 分配對比

Question

如果你想分配一個結構數組，你可以通過聲明類似的東西來靜態地做到這一點

struct myStruct myStructArray[100]; 

或動態地與類似的東西

struct myStruct *myStructArray = calloc(100, sizeof(struct myStruct) );

但在這種情況下，您有責任釋放 memory。

在許多應用程序和示例中，我發現了一種混合方法：

struct wrapperStruct
{
    int myInt;
    struct myStruct myStructArray[1];
};

然后分配是這樣進行的

int n = 100;
size_t memory_size = sizeof(struct wrapperStruct) + (n - 1) * sizeof(struct myStruct);
struct wrapperStruct *wrapperStruct_p = calloc(1, memory_size);

所以（如果我理解正確的話）因為數組是結構的最后一個成員，並且結構的字段尊重 memory 中的相同 position 那么您正在“擴展”具有 99 個條目的單條目數組myStructArray 。 這使您可以安全地編寫類似wrapperStruct_p.myStructArray[44]的內容，而不會導致緩沖區溢出，也無需創建動態分配的結構數組，然后在最后處理 memory 處理。 因此，替代方法是：

struct wrapperStruct
{
    int myInt;
    struct myStruct *myStructArray;
};

struct wrapperStruct *wrapperStruct_p = calloc(1, sizeof(struct wrapperStruct) );
wrapperStruct_p.myStructArray = calloc(100, sizeof(struct myStruct) )

問題是當您嘗試釋放wrapperStruct_p變量時會發生什么？

您是否導致 memory 泄漏？

C memory 管理層是否能夠理解結構數組由 100 個條目而不是 1 個組成？

除了不必釋放結構內的指針之外，第一種方法有什么好處？

Answer 1

問題是當您嘗試釋放 wrapperStruct_p 變量時會發生什么？

您是否導致 memory 泄漏？

最有可能，但不是必需的。 內部動態數組的 memory 未被釋放，但如果您將指針地址保存到其他變量，您仍然可以稍后釋放它。

C memory 管理層是否能夠理解結構數組由 100 個條目而不是 1 個組成？

“C memory 管理”負責堆棧和堆分配（后者使用系統調用，所以它可能不是真正的“C memory管理”），除了在匯編程序之上提供語法糖（與垃圾收集不同）之外，它沒有做太多其他事情Java 或其他語言）。

C 本身並不關心某處有多少條目以及您訪問 memory 的哪一部分（SEGFAULTS 是操作系統對 memory 訪問沖突的響應）

除了不必釋放結構內的指針之外，第一種方法有什么好處？

如果通過“第一種方法”您的意思是堆棧分配的數組，那么主要是您不需要分配任何東西並且堆棧會為您完成它（缺點是它仍然在聲明的 scope 中分配並且您無法釋放或增加數組空間）然后恆定的分配速度和保證無論操作系統響應如何，您都將獲得 100 個數組項（許多實時應用程序需要最大響應時間，因此堆分配可能是一個非常大的減速導致問題）。

如果通過“第一種方法”您的意思是使用包裝器結構，那么除了您已經說過的好處之外，我看不到任何好處。

我什至建議您不要提倡/使用這種方法，因為它是一種非常令人困惑的技術，沒有明顯的好處（加上它分配了 1 個空間，即使它甚至可能沒有被使用，但這是一個細節）

主要目標是編寫其他人易於理解的代碼。 機器和編譯器現在可以用代碼創造奇跡，所以除非你是編譯器設計者、標准庫開發者或嵌入式系統的機器級程序員，否則你應該編寫簡單易懂的代碼。