Question

在一个简单的清单中，例如：

struct Node {  
    Node *next;  
    void *data;  
}

如果我在单个分配中分配节点和数据（如果我知道大小），有什么问题，比如

Node * t = (Node*)malloc(sizeof(Node) + DataSize));

并始终在分配的块的末尾分配数据，

t->data = (BYTE*)t+ sizeof(Node); /* BYTE is byte length, can use char in gcc */

节点和数据将在sinlge go中被删除，因此没有真正的问题紧密耦合它们（按设计）

我正在研究可移植性问题（特别是包装）或其他未知问题？

这种分配方式安全且便携吗？

Answer 1

正如Dirkgently所说，不要假设C中malloc()的返回，这样做是没用的，可以隐藏错误。

另外，为了计算Node标头后面的地址，我发现这样做更清晰：

t->data = t + 1;

这是有效的，因为t是一个类型化的指针，所以算术运算正常。添加一个以指向数据的大小递增它，即在这种情况下为sizeof (Node)。我发现这个用法惯用于这种特殊情况，即紧接着malloc() ed之后的地址计算地址（当“某些东西”是具有静态已知大小的明确定义的类型时，作为Node结构在这种情况下，当然）。

这有以下好处：

不重复类型名称。
没有sizeof，所以更短。
再次，没有演员。
非常简单的算术，易于阅读。

我意识到在正确声明之前使用Node类型时出现错误。我不同意dirkgently的解决方案，这是它的外观，在C：

/* This introduces the type name "Node", as an alias for an undefined struct. */
typedef struct Node Node;

struct Node {
  Node *next; /* This is OK, the compiler only needs to know size of pointer. */
  void *data;
};

为了完整性，因为我从不厌倦地展示我应该如何编写这样的代码，这里是一个创建一个新节点来保存n个字节数据的函数示例：

Node * node_new(size_t n)
{
  Node *node;

  if((node = malloc(sizeof *node + n)) != NULL)
  {
    node->next = NULL;
    node->data = node + 1;
  }
  return node;
}

就是这样。请注意在sizeof调用中对指针目标使用malloc()，以避免重复类型名称并在类型应该更改时产生易于忘记的依赖关系。

Answer 2

从技术上讲，如果数据具有对齐要求，则可能不安全。 malloc（）返回一个适合所有类型的指针，t+1也可能是对齐的。可能，但不能保证。

Answer 3

在创建别名之前，不能将Node用作类型。使用：

typedef struct Node {
   struct Node* n;
   void* data;
}Node;

如果您要坚持使用C编译器，则无需转换malloc的结果。我发现以下内容更易于维护和阅读：

Node* t = malloc(sizeof *t + DataSize);

BYTE不是语言定义的标准类型，因此不可移植。以下几行试图完成什么？

t->data = (BYTE*)t+ sizeof(Node);

如果要分配某些内容，请填写以下内容：

t->data = pointer to some data ...

如果要获取字节偏移量，请使用offsetof宏。

包装是特定于实施的。您必须参考相应的编译器文档并查看可用的内容。

此外，您可能希望拥有一个head对象来维护有关列表的管理信息（长度等）。

Answer 4

我同意@MSalters。只要你有一个间接级别（data指针），你也可以做正确的事情并为它分配一个单独的块。

现在，另一种方法是使用C99中定义的灵活数组成员：

typedef struct Node {
    struct Node *next;
    char data[];
} Node;

Node *n = malloc(sizeof(*n) + DataSize * sizeof(*data));
//if (n != NULL), access data[0 ~ DataSize-1]

sizeof(struct Node)补充了适当数量的填充（如果有），以满足data的对齐要求，并且data[]的行为就像它被声明为数组一样适合malloc()返回的内存块的最大可能大小。这适用于所有类型的data，而不仅仅是char（因此第二个sizeof）。

为列表节点分配内存的安全方法

4 个答案: