calloc 的结果可以分配给什么类型，是指向数组的指针、指向数组中包含的类型的指针，还是其中之一？

Question

根据标准（C17草案，7.22.3.2），

calloc

void *calloc(size_t nmemb, size_t size);

“为

nmemb

对象数组分配空间，每个对象的大小为

size

”（并将所有位初始化为零）。

对于

calloc

的

T

数组，我只见过这样的代码：

T *p = calloc(nmemb, sizeof(T));

但是考虑到

calloc

为 array 分配空间，以下也应该没问题：

T (*arrp)[nmemb] = calloc(nmemb, sizeof(T));

calloc

的结果可以分配给什么类型，指向数组的指针（类型

T (*)[]

），指向数组中包含的类型的指针（类型

T *

），还是其中之一？

以下代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    int (*iarrp)[5];
    int *ip;
    float (*farrp)[1];
    float *fp;
    int i;

    iarrp = calloc(5, sizeof(int));
    for (i = 0; i < 5; ++i)
        (*iarrp)[i] = -i;
    ip = calloc(5, sizeof(int));
    for (i = 0; i < 5; ++i)
        ip[i] = i + 100;
    for (i = 0; i < 5; ++i)
        printf("%d: %d, %d\n", i, (*iarrp)[i], ip[i]);

    farrp = calloc(1, sizeof(float));
    (*farrp)[0] = 5.5;
    fp = calloc(1, sizeof(float));
    *fp = 6.6;
    printf("%.2f, %.2f\n", (*farrp)[0], *fp);

    free(iarrp);
    free(ip);
    free(farrp);
    free(fp);

    return 0;
}

使用 GCC (

gcc -std=c17 -pedantic -Wall -Wextra

) 和 MSVC (

cl /std:c17 /Wall

) 对我来说编译得很好，输出符合预期：

0: 0, 100
1: -1, 101
2: -2, 102
3: -3, 103
4: -4, 104
5.50, 6.60

问这个问题的背景是这样的：对于一个类型为

arr

的数组

T[]

，有以下三个表达式

• arr

  ；类型：

  T[]

  （衰减前），

  T *

  （衰减后）

• &arr[0]

  ；类型：

  T *

  • 这就是

    arr

    衰减为

• &arr

  ；类型：

  T (*)[]

  • &

    防止腐烂

前两者具有相同的值。理论上，第三个表达式的值可以与前两个表达式不同，尽管我知道这种情况并不常见。该标准仅保证

(unsigned char *)&arr == (unsigned char *)&arr[0]

成立。

Answer 1

calloc

返回的动态分配内存没有有效类型，根据C 2018 6.5 6。在C语义中，它只是一个可用于任何对象类型的内存区域。

它可以通过使用非字符类型向其中存储值来获取有效类型。