[shlug] C中malloc返回值的疑惑。
孑影
malloc返回的类型是void *
然后需要将void *转换为你需要使用的相应类型。
例如如下代码。
-------------------------------------------------------------------------------------
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
typedef struct
{
int age;
int sex;
char name[20];
}Node;
typedef struct
{
int age;
int sex;
}Temp;
int main()
{
Node * p_node;
Temp *p_temp;
int i;
printf("Node size:[%d]\n",sizeof(Node));
p_node=(Node *)malloc(sizeof(Node)*10);
for(i=0;i<10;i++)
printf("Node[%d]:age[%d]sex:[%d]name:[%s]\n",i,p_node->age,p_node->sex,p_node->name);
memset(p_node,0,sizeof(Node)*10);
p_temp=(Temp *)(p_node+sizeof(Node));
p_temp->age=10;
printf("age[%d]\n",(p_node+sizeof(Node))->age);
free(p_node);
return 0;
}
-------------------------------------------------------------------------------------
返回的是申请到的内存的首地址，按照概念上这块内存在堆上。
而地址不过是给指针，虽然在赋值的时候进行了强制类型转换，
但是按照C里面的所以有变量不过是一个地址，一种内存块使用的方式定义，(个人理解)所以最终还是对内存的
使用。
1、那这个地方，我将malloc出来的内存是不是可以转换成另外一种类型呢？
2、那个地方为什么一定要强制进行类型转换呢？
3、若是采用一种方式绕过类型检测，会不会对程序有什么危害，比如说内存对齐方面的问题。
PS:上面的结果输出来是 age =10
Dunrong Huang
> 在C 中动态分配内存，一般都是使用malloc分配。mailloc是在系统空闲的内存块中分配一块空闲内存返回给申请者。
>
> malloc返回的类型是void *
>
> 然后需要将void *转换为你需要使用的相应类型。
>
>
> 例如如下代码。
>
> -------------------------------------------------------------------------------------
>
>
> #include <stdlib.h>
> #include <stdio.h>
> #include <string.h>
>
> typedef struct
> {
> int age;
> int sex;
> char name[20];
> }Node;
>
>
> typedef struct
> {
> int age;
> int sex;
> }Temp;
>
>
> int main()
> {
> Node * p_node;
这样写虽然能工作, 但是可读性很差.
> Temp *p_temp;
>
> int i;
>
> printf("Node size:[%d]\n",sizeof(Node));
>
> p_node=(Node *)malloc(sizeof(Node)*10);
>
>
> for(i=0;i<10;i++)
> printf("Node[%d]:age[%d]sex:[%d]name:[%s]\n",i,p_node->age,p_node->sex,p_node->name);
>
> memset(p_node,0,sizeof(Node)*10);
memset 应该在前面.
>
>
> p_temp=(Temp *)(p_node+sizeof(Node));
>
> p_temp->age=10;
>
> printf("age[%d]\n",(p_node+sizeof(Node))->age);
> free(p_node);
>
> return 0;
>
> }
>
>
>
>
>
> -------------------------------------------------------------------------------------
>
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> 返回的是申请到的内存的首地址，按照概念上这块内存在堆上。
>
>
> 而地址不过是给指针，虽然在赋值的时候进行了强制类型转换，
> 但是按照C里面的所以有变量不过是一个地址，一种内存块使用的方式定义，(个人理解)所以最终还是对内存的
> 使用。
> 1、那这个地方，我将malloc出来的内存是不是可以转换成另外一种类型呢？
>
> 2、那个地方为什么一定要强制进行类型转换呢？
>
不需要, 只是你的编码习惯而已, 或者说增加可读性.
> 3、若是采用一种方式绕过类型检测，会不会对程序有什么危害，比如说内存对齐方面的问题。
>
没有这样的说法, malloc 在返回用户之前就多了必要的对其.
>
> PS:上面的结果输出来是 age =10
因为你的第二个成员的前4B(或者8B)的内存值已经被 p_temp 修改为 10.
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Best Regards,
Dunrong Huang
SuperCat
孑影
Dunrong Huang
那个地方我先printf 是调试用的。
那个printf语句没有详细考虑，
写这个例子只是验证一些猜想，引申一下讨论。
不过谢谢您的指出。
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SuperCat
我这个地方 可能需要将一块内存进行多次重用，类似内存池的机制。
可能需要赋值给不同的结构体类型来使用，每次使用前会重新擦零，这样是不是我应该将 Node 定义为void * 然后每次使用前强制转换呢？
貌似以前写某个接口地方用国这种方法，但是这样用会不会造成隐藏的bug呢？
none_nobody
#define Calloc(n, t) (t *) calloc( (size_t) (n), sizeof(t) )
以后每次调用直接用， 比如要分配LZ要的结构
p_node= Calloc(10,Node);
咋样。
SuperCat
内存池俺用过GLib(不是glibc!)里面的g_slice，专门针对频繁分配相同大小块的(内部实现应该是内存池)。
孑影
我这里需要频繁的分配内存，操作上W的数据，且这些数据，可能是各种不同的结构，
我的思路1就是利用类似内存池的机制来处理，但是内存池多庞大的一个东东阿，所以我尝试找简化版本的来试试。
思路2，分配一块够大的空间，定义成void * 不停的转换成其他类型，然后用完就擦零，不释放。重复使用，也类似内存池。
思路3 ，估计那些结构也就20来种，穷举这些结构类型定义一个操作集合来操作，不过问题是有些结构可能是不定长度的。
2012/8/16 none_nobody <lyx...@gmail.com>:
孑影
Dunrong Huang
> 这个方法有思路，但是我可能进了胡同，
>
> 我这里需要频繁的分配内存，操作上W的数据，且这些数据，可能是各种不同的结构，
>
> 我的思路1就是利用类似内存池的机制来处理，但是内存池多庞大的一个东东阿，所以我尝试找简化版本的来试试。
>
> 思路2，分配一块够大的空间，定义成void * 不停的转换成其他类型，然后用完就擦零，不释放。重复使用，也类似内存池。
>
> 思路3 ，估计那些结构也就20来种，穷举这些结构类型定义一个操作集合来操作，不过问题是有些结构可能是不定长度的。
>
不会有多少代码, 或者干脆在进程栈上创建足够的数组来分配.
> 2012/8/16 none_nobody <lyx...@gmail.com>:
>> 定义一个宏
>>
>> #define Calloc(n, t) (t *) calloc( (size_t) (n), sizeof(t) )
>>
>> 以后每次调用直接用， 比如要分配LZ要的结构
>>
>> p_node= Calloc(10,Node);
>>
>> 咋样。
>>
>>
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Best Regards,
Dunrong Huang
David pulq
int *p = (int*)malloc(sizeof(char)*4);
这个东西放到arm上这个*p值很有可能不是你想要的结果。因为arm cpu上int需要4字节对其访问。
Dunrong Huang
对齐, 对malloc出来的内存, glibc 就不关心了, 剩下就是用户的事情了. 孑影说的是分配后的
问题, 这个需要程序员自己控制.
另外: 假设 ARM 上 int 是 4B的, int *p = (int*)malloc(sizeof(char)*4); 和 int
*p = (int*)malloc(sizeof(int)); 不一样?
会有问题?
David pulq
char *buf = malloc(xxx);
*(int*)(buf+1);
*(int*)(buf+2);
*(int*)(buf+3);
之类的情况才会有问题。。
Dunrong Huang
> hmm,是我举的例子不恰当。。因为for
> arm的libc的实现里malloc一般会对齐到8byte（有兴趣的可以验证一下)所以举的例子不会有问题。只有在类似：
> char *buf = malloc(xxx);
> *(int*)(buf+1);
> *(int*)(buf+2);
> *(int*)(buf+3);
#include <stdint.h>
uint8_t *buf = malloc(xxx);
所以, 这个真得靠程序员自觉了.
none_nobody
或者就对同类型的数据分配一块固定大小吧。这样简单。
David pulq
On Friday, August 17, 2012 2:19:15 AM UTC+8, mathslinux wrote:
在 2012年8月17日 上午1:03，David pulq <pulq...@gmail.com> 写道：
> hmm,是我举的例子不恰当。。因为for
> arm的libc的实现里malloc一般会对齐到8byte（有兴趣的可以验证一下)所以举的例子不会有问题。只有在类似：
我没有记错的话, uclibc 里面就是根据 sizeof(double) 来对齐的, glibc 的源码没有看过.
> char *buf = malloc(xxx);
> *(int*)(buf+1);
> *(int*)(buf+2);
> *(int*)(buf+3);
如果是这种情况, 一般都是用 uint8_t 之类的 type 来定义的.
#include <stdint.h>
uint8_t *buf = malloc(xxx);
所以, 这个真得靠程序员自觉了.
SuperCat
David pulq
David pulq
On Thursday, August 16, 2012 11:35:50 PM UTC+8, 孑影 wrote:
Bojie Li
> 另外: 假设 ARM 上 int 是 4B的, int *p = (int*)malloc(sizeof(char)*4); 和 int
> *p = (int*)malloc(sizeof(int)); 不一样?
> 会有问题?
我想不明白sizeof(char)*4和sizeof(int)有什么区别，malloc只是一个接受参数的普通函数啊。
size_t是implementation defined，如果没记错是32位机4字节，64位机8字节
对齐默认是2 * sizeof(size_t)
每个allocated chunk至少有4/8字节的overhead（就是INTERNAL_SIZE_T）。
#define INTERNAL_SIZE_T size_t
#define SIZE_SZ (sizeof(INTERNAL_SIZE_T))
#define MALLOC_ALIGNMENT (2 * SIZE_SZ)
#define MALLOC_ALIGN_MASK (MALLOC_ALIGNMENT - 1)
#define MIN_CHUNK_SIZE (offsetof(struct malloc_chunk, fd_nextsize))
#define MINSIZE (unsigned long)(((MIN_CHUNK_SIZE+MALLOC_ALIGN_MASK) &
~MALLOC_ALIGN_MASK))
#define request2size(req) \
(((req) + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK < MINSIZE) ? \
MINSIZE : \
((req) + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK) & ~MALLOC_ALIGN_MASK)
简化版的malloc_usable_size=chunksize(p)-SIZE_SZ
具体的可以参考glibc/malloc/malloc.c，有很好的注释。
记得有人说过malloc是不是线程安全的问题，注释里说是的，而且在代码里能看到很多mutex_lock和mutex_unlock。
我有一次代码动态链接的参数表不一致，导致内存被破坏了，malloc陷入了死锁，让我百思不得其解。
此外，关于自己为细粒度malloc建立内存池的问题，先看看malloc是不是已经帮忙做了：
The main properties of the algorithms are:
* For large (>= 512 bytes) requests, it is a pure best-fit allocator,
with ties normally decided via FIFO (i.e. least recently used).
* For small (<= 64 bytes by default) requests, it is a caching
allocator, that maintains pools of quickly recycled chunks.
* In between, and for combinations of large and small requests, it does
the best it can trying to meet both goals at once.
* For very large requests (>= 128KB by default), it relies on system
memory mapping facilities, if supported.
George
or
#define alloc(a, bytes) ({a = (typeof(a)) malloc(bytes)})
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