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c - 函数接收指向双精度的指针，分配内存并填充结果的双精度数组

问题描述

我的目标是将指向 double 的指针传递给函数，在函数内部动态分配内存，用 double 值填充结果数组并返回填充数组。在 StackOverflow 中到处潜伏之后，我发现了两个相关的主题，分别是 Initializing a pointer in a separate function in C和C 动态增长数组。因此，我尝试编写自己的代码。但是，结果与上述主题中描述的不同。该程序使用 gcc 和 Visual Studio 运行。

一审。

int main()
{
    double *p;
    int count = getArray(&p);
    <...print content of p...>
    return 0;
}

int getArray(double *p)
{
    int count = 1;
    while(1)
    {
        if(count == 1)
            p = (double*)malloc(sizeof(double));
        else 
            p = (double*)realloc(p, count*sizeof(double));
        scanf("%lf", &p[count-1]);
        <...some condition to break...>
        count++;
    {
    <... print the content of p ...>
    return count;
}

（这是来自编译器的关于不兼容参数类型的警告。忽略它）。

输入：

1.11
2.22
3.33

输出：

1.11
2.22
3.33

0.00
0.00
0.00

二审。

int main()
{
    double *p;
    int count = getArray(&p);
    <...print content of p...>
    return 0;
}

int getArray(double **p)
{
    int count = 1;
    while(1)
    {
        if(count == 1)
            *p = (double*)malloc(sizeof(double));
        else 
        {
            double ** temp = (double*)realloc(*p, count*sizeof(double));
            p = temp;
        }
        scanf("%lf", &(*p)[count-1]);
        <...some condition to break...>
        count++;
    {
    <... print the content of p ...>
    return count;
}

输入：

1.11
2.22
Segmentation error.

我在几个不同的 *nix 机器上尝试了这种方法，当循环使用 realloc 时它失败了。令人惊讶的是，这段代码使用 Visual Studio 可以完美运行。

我的问题是：第一个代码允许分配和重新分配内存，甚至将所有分配的内存传递给 main()，但是，所有值都归零。问题是什么？至于第二个程序，分段错误的原因是什么？

标签： cpointersmalloc

解决方案

正确的做法是这样的：

int getArray(double **p)
{
    int count = 0;
    while(1)
    {
        if(count == 0)
            *p = malloc(sizeof(**p));
        else 
            *p = realloc(*p, (count+1)*sizeof(**p));
        scanf("%lf", &((*p)[count]));
        <...some condition to break...>
        count++;
    {
    <...print content of p...>
    return count;
}

如果你将一个指针传递给一个函数，并且你不仅想改变它指向的值，而且改变它指向的地址，你必须使用双指针。否则根本不可能。

并且通过使用 sizeof(var) 而不是 sizeof(type) 来省去一些麻烦。如果你写int *p; p = malloc(sizeof(int));，那么你在写同样的东西 (int) 两次，这意味着如果它们不匹配，你可能会把事情搞砸，这正是发生在你身上的事情。这也使得之后更改代码变得更加困难，因为您需要在多个地方进行更改。如果你改为写int *p; p = malloc(sizeof(*p));，风险就消失了。

另外，不要投射 malloc。这是完全没有必要的。

分配（和重新分配）时您应该做的另一件事是检查分配是否成功。像这样：

if(count == 0) 
    *p = malloc(sizeof(**p));
else 
    *p = realloc(*p, (count+1)*sizeof(**p));

if(!p) { /* Handle error */ }

另请注意，可以重新分配 NULL 指针，因此在这种情况下malloc不需要。只使用realloc没有 if 语句的调用。值得一提的是，如果您希望在 realloc 失败时能够继续执行，则不应将 p 分配给返回值。如果 realloc 失败，您将失去以前拥有的一切。改为这样做：

int getArray(double **p)
{
    int count = 0;

    // If *p is not pointing to allocated memory or NULL, the behavior
    // of realloc will be undefined.
    *p = NULL;

    while(1)
    {
        void *tmp = realloc(*p, (count+1)*sizeof(**p));
        if(!tmp) {
            fprintf(stderr, "Fail allocating");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        *p = tmp;

        // I prefer fgets and sscanf. Makes it easier to avoid problems
        // with remaining characters in stdin and it makes debugging easier

        const size_t str_size = 100;
        char str[str_size];
        if(! fgets(str, str_size, stdin)) {
            fprintf(stderr, "Fail reading");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        if(sscanf(str, "%lf", &((*p)[count])) != 1) {
            fprintf(stderr, "Fail converting");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }

        count++;

        // Just an arbitrary exit condition
        if ((*p)[count-1] < 1) {
            printf("%lf\n", (*p)[count]);
            break;
        }
    }
    return count;
}

您在下面的评论中提到您通常在使用指针时遇到问题。这并不罕见。这可能有点棘手，需要一些练习才能习惯。我最好的建议是了解什么*和&真正意味着什么，并真正考虑清楚。*是取消引用运算符，因此*p存在于 address 的值p。**p是存在于 address 的值*p。地址操作符&是 的一种逆运算符，*因此*&x与 x还要记住，[]用于索引的运算符只是语法糖。它的工作原理是这样的：p[5]转换为*(p+5)，它具有与p[5]相同的有趣效果5[p]。

在我上面代码的第一个版本中，我使用p = tmp了代替，*p = tmp当我构建了一个完整的示例来查找该错误时，我也使用*p[count]了代替(*p)[count]。很抱歉，但这确实强调了我的观点。在处理指针，尤其是指向指针的指针时，真的要考虑你在写什么。*p[count]相当于*(*(p+count))while(*p)[count]相当于*((*p) + count)which 完全不同，不幸的是，即使我用-Wall -Wextra -std=c18 -pedantic-errors.

您在下面的评论中提到您需要转换realloc. 这可能意味着您正在使用 C++ 编译器，在这种情况下您需要强制转换，它应该是(double *). 在这种情况下，更改为：

double *tmp = (double*)realloc(*p, (count+1)*sizeof(**p));
if(!tmp) {
    fprintf(stderr, "Fail allocating");
    exit(EXIT_FAILURE);
}

*p = tmp;

请注意，我还更改了指针的类型。在 C 中，指针的类型无关紧要tmp，但在 C++ 中，它要么必须是 a，double*要么您需要进行另一个强制转换：*p = (double*)tmp

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