具有动态数组成员在内存中分配位置的C结构

Question

我想知道在此示例程序中foo和arr *在哪里分配。 foo是否以恒定大小分配在堆栈上，还是在* arr上使用malloc时它会更改？如果我将foo.arr [i]的值从0更改为4，是否会更改任何大小？ foo.arr是否分配在堆上？更改foo.arr的大小是否会更改foo的大小？

typedef struct {
    int size;
    int* arr;
} S;

int main(void) {
    S foo;
    int new_size = 5;
    foo.size = new_size;
    foo.arr = malloc(new_size * sizeof(int));

    free(foo.arr);
    return 0;
}

Answer 1

S foo;时，会在由两个int组成的堆栈中分配S类型的元素，一个int通常为32位，因此已分配了64位。然后执行foo.arr = malloc(new_size * sizeof(int));，在堆中分配了一定数量的连续位，现在foo.arr将指向（->）的前32位。

其他答案：

如果将i的foo.arr [i]从0更改为4，是否会更改什么？

否，因为您将只更改内存中的值而不更改大小。

更改foo.arr的大小是否会更改foo的大小？

否，从arr被分配到堆的那一刻起，foo的大小将保持不变。

Answer 2

您的困惑源于将指针与分配的空间混合在一起。天真地，指针只是一个变量，该变量持有一个值，该值描述了另一个值在内存中的地址。指针所需的空间由体系结构的最大可寻址空间决定，而不是由分配的内存块决定。]

在这种情况下，foo在堆栈中分配，并且结构实例的大小保持不变。 malloc正在为您处理内存分配的机制，并将新的内存地址返回到分配的空间。随后，您将使用该内存地址并将其保存在arr成员中。

此外，堆栈中分配的任何内容本质上都必须是固定大小的。调用函数时需要知道堆栈帧的大小。考虑以下事实：一个过程的每个参数都必须具有已知大小，或者必须是指向堆中分配的某些结构的指针。

现在，所有考虑的因素，都存在声明可变大小结构的机制，但是您需要注意在堆中分配结构并显式处理内存。 C99标准引入了flexible array member

，它允许在结构声明中放置大小不确定的数组，前提是该数组由另一个成员伴随，并作为结构的最后一个成员放置。]