struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr)) 如何工作？答案

【问题标题】：How does struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr)) work?struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr)) 如何工作？
【发布时间】：2021-12-26 16:58:02
【问题描述】：

我是 C 初学者，在尝试实现链表时遇到了这段代码。

    struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr));

Node 结构如下所示：

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

我试图理解第一行。似乎malloc(sizeof(*ptr)) 已经知道ptr 的内容。左侧到底发生了什么，是在调用 malloc 之前发生的吗？

【问题讨论】：

如果你按照指针的方式来执行它是有道理的——它的意思是“给我空间来存放结构节点大小的东西”。如果你 make 是这样的自我参照，它显然更安全。我认为这是一种愚蠢的写法，因为它不是很清楚。每个人都知道我们想要结构节点的大小，所以我只写了结构节点，但我想这就是它的完成方式。
@LEF 这样写可以防止类型名称改变。
malloc 返回 void*，我认为它不起作用。您应该将其转换为 Node* 类型。
@ĐăngKhôi C 允许在没有演员表的情况下与void * 相互转换。 C++ 没有。
@dbush 您可以使用malloc(sizeof(struct Node)) 防止更改变量名的类似参数。

标签： c pointers malloc sizeof

【解决方案1】：

好像malloc(sizeof(*ptr))已经知道ptr的内容了。

其实不然。 sizeof 运算符实际上并不计算它的操作数（除非它是一个可变长度数组），它只是查看它的类型。这意味着 ptr 实际上并没有被取消引用，因此是一个安全的操作。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您想知道 type 的大小，请仅使用带有 sizeof 的括号。如果你有一个表达式，比如*ptr，写就够了：

struct Node *ptr = malloc(sizeof *ptr);         // <- no parenthesis

表达式*ptr 取消引用指针，使其变为struct Node，这就是sizeof 返回大小的原因。

sizeofexpression - 返回表达式类型的对象表示的大小（以字节为单位）。没有对表达式应用隐式转换。

如果你这样做，你得到的大小是一样的：

struct Node *ptr = malloc(sizeof(struct Node)); // <- parenthesis needed

但为了清晰起见，第一种选择通常更可取。

【讨论】：

【解决方案3】：

您需要为声明为struct Node 类型的对象分配内存

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

所以在 malloc 的调用中，你需要指定要为这种类型的对象分配的内存大小。 malloc 函数返回一个指向已分配内存的指针。

所以你可以写

struct Node *ptr = malloc( sizeof( struct Node ) );

另一方面，表达式*ptr 具有结构节点类型。也就是说，声明的指针ptr 具有指针类型struct Node *，并且取消引用像*ptr 这样的指针会产生struct Node 类型的表达式。

所以你也可以重写上面的记录

struct Node *ptr = malloc(sizeof(*ptr));

因为在这种情况下sizeof( struct Node ) 等价于sizeof( *ptr )。

即编译器需要知道运算符sizeof的操作数的类型，以确定该类型对象的大小。

【讨论】：