Question

我正在学习C并使用free（）函数引导我来解决这个问题。说我有一个指针：

char *p = "String";

现在已经分配了7个字节的内存供p指向。但是，sizeof（* p）返回1，这使得它看起来像指针只知道它所拥有的地址的1字节。

如果是这种情况，那么free（p）如何释放所有7个字节。所以我能想到的唯一的事情是：

幕后发生了一些事情
只需要指定的第一个字节需要解除分配

这是其中之一吗？如果是1.什么是隐藏的过程/它是如何工作的？如果它是2.那么机器如何跟踪不应该为其他指针和变量分配的其他6个字节？

感谢您的帮助！

Answer 1

sizeof(*p)为1，因为p指向一个字符（一个字节）。

“它怎么知道”分配的内存有多大 - 它是“平台相关的”。很多时候你会发现有关malloc的两件事：

它会分配比你要求的更大的块 - 因为它更多有效地使用，例如，一次64字节（对齐问题等）
通常，在指针下方有一小段代码，其中包含有关块大小的一些信息，以及指向“下一个和前一个块”的指针 - 如链接列表。这样，如果清除一个块，内存管理就可以跟踪哪些是空闲的，哪些不是。
也可以单独维护分配表，描述哪些块是空闲/使用，它们有多大等等。

注意 - 我上面描述的内容与使用malloc的内存分配有关 - 这是C可以free()的唯一类型。字符串常量以不同的方式分配，其大小和位置是固定的 - 这就是您通常编写

的原因

const char *p = "hello";

对于这样的字符串，您可以通过查找nul终止符来了解大小。但是如果你真的决定用'\0'覆盖字符串中较早的字符，它就不会改变分配的内存量：

char p[] = "hi there world";
p[2] = '\0';
printf("%s***\n", p);

输出：

hi***

但是内存没有被释放。

Answer 2

char *p = "String";

这是合法的，但它确实应该是：

const char *p = "String";

所以你不小心尝试修改数组。

你问什么阵？任何字符串文字对应于大小为LEN+1的静态分配数组，其中LEN是文字的长度。所以在这种情况下，在整个程序执行期间存在一个类型为char[7]的匿名数组，其中包含值

`{ 'S', 't', 'r', 'i', 'n', 'g', '\0' }`.

p的初始值设定项使其指向该数组的第一个元素，其中包含'S'。由于未通过调用malloc()（或calloc()或realloc()）分配数组，因此不得尝试free()它

给定p，您无法直接确定数组的大小（因为p指向其第一个元素，而不是指向整个数组）。您可以计算strlen(p) + 1，可能与分配的大小相同 - 但如果字符串文字是"foo\0bar"，那么它将是8个字节长，但是{{ 1}}将停在第一个空字符并返回strlen。因此，如果您需要能够确定数组的大小，请不要通过将其地址分配给指针来丢弃该信息。

现在，如果你写了：

初始化程序将将字符串文字的内容复制到数组char arr[] = "String";中，并且arr的大小将由编译器根据初始化程序的大小确定。同样，您不得尝试在此数组上调用arr（或者更确切地说，在指向其第一个元素的指针上），因为它未使用free()分配。但您可以通过malloc()轻松确定其大小，这将产生sizeof arr。（7会给你一个指针的大小，而不是它指向的数组。）

最后，如果您使用sizeof p分配数组：

malloc()

你仍然不能使用#define message "String" char *p = malloc(sizeof message + 1); if (p == NULL) { fprintf(stderr, "malloc failed\n"); exit(EXIT_FAILURE); } strcpy(p, message);（它只是一个指向单个字符的指针）来确定分配数组的大小 - 但是p能够解决它。怎么样？语言没有说，但任何实现都会在幕后留下额外的簿记信息，让free()做正确的事。

请注意，实现不一定记住您请求的大小。对free()的调用实际上可能会分配16个字节，唯一需要的信息{基础地址和实际分配的大小。

但是，既然您已经调用了malloc(7)，那么如果您需要记住分配的大小，只需将其保存在某处：

free

如果您有声明的数组对象，则可以使用malloc来确定其大小。数组通常使用指针进行操作，指针不保留数组的大小;你必须自己跟踪。 // ... const size_t allocated_bytes = sizeof message + 1; char *p = malloc(allocated_bytes); // ...和朋友在幕后保留一些大小信息，但仅限于让sizeof正常工作;你（可能）自己无法访问这些信息。如果需要跟踪已分配数组的大小，则必须自己完成。

如何使用指针传递大小信息？

2 个答案: