在动态分配的结构中分配变量

Question

假设具有一个包含指向数组及其大小的指针的结构，如下所示：

typedef struct {
    int * array;
    int arr_size;
}IntArray;

并希望将其包含在另一个结构中，可以通过两种方式完成：

typedef struct{
    IntArray ia;
    //other variables
}Base1;

typedef struct{
    IntArray * ia;
    //other variables
}Base2;

当我动态分配Base1和Base2（例如Base1 b1 = (Base1 *)malloc(sizeof(Base1));）时会发生什么，为什么我应该选择一种方式而不是另一种方式？

Answer 1

1. 嵌套结构的空间作为其父结构中的空间存在，这意味着它们不需要自己的分配（但它们可能仍需要自己的初始化），而作为指针的结构字段则需要同时分配并在父对象启动时释放（这是C中内存泄漏的常见原因，因为它不像C ++那样具有自动对象析构函数）。虽然如果使用指针可以指向堆栈上可能存在的另一个数组/对象（因此避免使用malloc / free），但是根据作用域和范围的不同，您可能会遇到对象生存期错误。对象的生命周期。

2. 嵌套结构就位存在，因此其他实例无法共享它们。这可能是理想的，也可能不是理想的（您可以使用C ++中的模板解决此问题，在C中，您必须满足a hideous preprocessor macro的要求。）

3. 由于动态分配的对象（例如数组和您的Base2类型的嵌套ia成员）存在于物理内存中的不同位置，因此这意味着您的代码不会利用CPU的缓存可以利用 的空间局部性，您将招致双指针取消引用。因此，您的代码运行速度会变慢。

无论如何：在C语言中，通常应尽量减少指针的使用。

Answer 2

基本上，问题与我应该分配结构还是指向结构的指针相同？那就是：

IntArray myStruct;

或

IntArray *myStructPtr;

有问题的变量在结构内的事实没有任何区别，您可以选择其中一个。

当然，在引用外部结构内部的字段之后，也可以使用与访问它们不在另一个结构中时相同的方式访问它们，因此

Base1包含实际的IntArray结构，因此您会

Base1 *b1 = malloc(sizeof(*b1));
b1->ia.array = malloc(yourSizeHere);

Base2包含指向IntArray结构的指针，因此您需要为其指向现有的IntArray结构或malloc（）内存，然后以指针。

Base2 *b2 = malloc(sizeof(*b2));
b2->ia = malloc(sizeof(*(b2->ia)));
b2->ia->array = malloc(yourSizeHere);