如何添加/减去指向堆的不同部分的指针（在C中）

Question

在我正在编写的程序中，我正在实现二叉树和链表结构;因为我不知道我需要多少节点，所以我将它们放在堆上并让程序使用realloc（），如果它们需要更多空间的话。

问题是这样的结构包括指向同一结构中其他位置的指针，并且因为realloc（）移动结构，我需要重做所有这些指针（除非我将它们更改为偏移，但这会增加复杂性代码和使用结构的成本，这比重新分配更常见。

现在，这可能不是问题;我可以使用旧指针，从新指针中减去它，并将结果添加到我需要更改的每个指针中。但是，这只有在可以减去两个指针并获得它们的地址差异（然后将该差异添加到另一个指针以获得前面多个字节的指针）时才有效;因为我正在堆上工作，我无法保证地址的差异可以被条目的大小整除，所以正常的指针减法（它给出了两者之间的对象数量）会引入错误。那么如何让它给我带来字节差异，即使它们位于堆的两个不同部分也能工作？

Answer 1

要获得两个指针（以字节为单位）之间的差异，请将它们转换为char *：

(char *) ptrA - (char *) ptrB;

但是，如果您希望实现二进制树或链接列表，并且所有节点共享同一块内存，请考虑使用结构数组，而指针将替换为数组索引。使用指针链接列表或树而不是结构数组的主要优点是，您可以单独添加或删除节点而无需重新分配内存或移动其他节点，但通过使节点共享相同的数组，您可以否定这一优势。

Answer 2

对于您拥有的每个节点，最好的方法是malloc()一个新块。但是这可能会对内存的内部管理产生一些开销，所以如果你有很多内存，那么确实一次为更多节点分配空间可能会很有用。

如果你需要重新分配，你应该采取另一种方式：

1. Calculate the offset within your memory block: `ofs = ptrX - start`
2. Add this offset to the new address returned by `realloc()`.

这样，你总是留在你分配的区域内，没有奇怪的堆指针差异，几乎没有意义。

Answer 3

实际上，您可以使用malloc或calloc为每个节点获取内存。

所以你只需要记住树根节点的地址。

通过这种方式，您永远不需要realloc整个树的记忆。每个节点的地址也永远不会改变。 ：）