如何确保以下功能没有过度分配？

Question

我正在尝试创建一个获取列数和行数（宽度和高度）的函数，构建一个二维矩阵，然后将 Matrix[0][0] 的地址返回给原始调用者中的指针-函数。

int **allocateMatrix(int width, int height) // function that allocate 
//memory for 2D matrix and check that memory allocation was successful
{
    int **Matrix;
    int row;
    Matrix = (int**)malloc(sizeof(int*)*height); 
    if (!Matrix)
    {
        printf("failed to allocate memory. this program is over.\n");
        exit(1);
    }
    for (row = 0; row < height; row++)    
    {   Matrix[row] = (int*)malloc(sizeof(int)*width);     
      if (!Matrix[row])
      { 
        printf("failed to allocate memory. this program is over.\n");
        exit(1);
      }
    }
    return Matrix;
}

在分配过程中，我通过调试器观察了整个事情，它似乎创建了一个我想要的太大的矩阵，并且通常是一种意想不到的行为。 如：高=5，宽=5， 虽然 Matrix[0][30] - 存在且可达。

此外，我不确定我返回的地址。

Answer 1

您的分配没有问题。在 C 语言中，如果您超出边界并且很幸运，您会收到分段错误信号并且程序终止（如果您尚未为此信号安装特定的信号处理程序），但如果您登陆一些有效内存，您可以访问记忆和破坏某些东西的风险。

正如其他人在 cmets 中所说，C 不会捕获编码错误，但如果您使用标志 -Wall -pedantic -g 进行编译，编译器会在某些东西关闭时生成一些警告，有时它甚至会提示您如何修正错误。还可以了解如何使用valgrind。

Answer 2

您的分配方案没有任何问题，但仍有许多改进之处。如果您的调试器报告可以访问 30 个元素的行 - 您查看信息的方式有问题。

首先，malloc 的返回不需要强制转换，没有必要。请参阅：Do I cast the result of malloc?。

在分配函数中避免使用exit。调用者应该可以选择优雅地处理分配失败，而不是您的程序在此时退出。虽然exit 有效，但它严重限制了您处理故障的选择。相反，成功时返回一个有效指针，否则返回NULL，并让调用者处理错误。在分配失败的情况下，在返回 NULL 之前，由您决定 free() 之前的所有分配。

考虑使用calloc 为matrix[row] 分配存储空间。 calloc 将分配的所有字节设置为零，有效地将每一行的每个元素初始化为0，防止在返回后无意访问未初始化的元素时出现未定义的行为。

将所有部分放在一起，您可以执行以下操作：

/* allocatematrix allocates storage for a width x height matrix of type int.
 * all elements are initialized zero. on success returns a pointer to pointer
 * to type, otherwise all allocations are freed and NULL is returned.
 */
int **allocatematrix (int width, int height)
{
    int **matrix;
    int row;    /* declare row in for loop declaration, unless c89 support needed */

    matrix = malloc (height * sizeof *matrix);  /* allocate pointers */
    if (!matrix) {                  /* validate */
        perror ("malloc-matrix");   /* malloc failure set errno, use it */
        return NULL;                /* evaluate return in caller */
    }

    for (row = 0; row < height; row++) {    /* for each pointer */
        matrix[row] = calloc (width, sizeof *matrix[row]);  /* alloc rows */
        if (!Matrix[row]) {         /* validate */
            perror ("calloc-matrix[row]");  /* ditto for calloc */
            while (row--)           /* loop over previous rows */
                free (matrix[row]); /* free previously allocated rows */
            free (matrix);          /* free pointers */
            return NULL;            /* evaluate return in caller */
        }
    }

    return matrix;  /* return initial pointer address */
}

(注意：虽然不是错误，但 C 通常避免使用 camelCase 或 MixedCase 变量和函数名称，而支持所有 小写 而保留 大写 名称以用于宏和常量。这是风格问题 - 所以完全取决于您）

(另请注意：使用perror而不是printf进行错误报告。当函数设置errno失败时，应使用perror。此外，它已经提供在stderr 上输出。如果处理未设置errno 的故障，则使用fprintf（如果需要转换）或fputs，否则在stderr 上报告错误而不是stdout )

查看一下，如果您还有其他问题，请告诉我。