我想为结构的某些元素分配内存，这些元素是指向其他小型结构的指针。如何以最佳方式分配和取消分配内存？
例如：
typedef struct _SOME_STRUCT {
PDATATYPE1 PDatatype1;
PDATATYPE2 PDatatype2;
PDATATYPE3 PDatatype3;
.......
PDATATYPE12 PDatatype12;
} SOME_STRUCT, *PSOME_STRUCT;
我想为 PDatatype1,3,4,6,7,9,11 分配内存。我可以使用单个 malloc 分配内存吗？或者只为这些元素分配内存的最佳方法是什么以及如何释放分配的整个内存？
【问题讨论】：
标签： memory-management malloc structure dynamic-memory-allocation calloc
有一个技巧允许单个malloc，但也必须权衡使用更标准的多个malloc 方法。
如果 [and only if]，一旦分配了SOME_STRUCT 的DatatypeN 元素，它们确实不需要以任何方式重新分配，任何其他代码也不会在其中任何一个上执行free，您可以执行以下操作[假设PDATATYPEn指向DATATYPEn]：
PSOME_STRUCT
alloc_some_struct(void)
{
size_t siz;
void *vptr;
PSOME_STRUCT sptr;
// NOTE: this optimizes down to a single assignment
siz = 0;
siz += sizeof(DATATYPE1);
siz += sizeof(DATATYPE2);
siz += sizeof(DATATYPE3);
...
siz += sizeof(DATATYPE12);
sptr = malloc(sizeof(SOME_STRUCT) + siz);
vptr = sptr;
vptr += sizeof(SOME_STRUCT);
sptr->Pdatatype1 = vptr;
// either initialize the struct pointed to by sptr->Pdatatype1 here or
// caller should do it -- likewise for the others ...
vptr += sizeof(DATATYPE1);
sptr->Pdatatype2 = vptr;
vptr += sizeof(DATATYPE2);
sptr->Pdatatype3 = vptr;
vptr += sizeof(DATATYPE3);
...
sptr->Pdatatype12 = vptr;
vptr += sizeof(DATATYPE12);
return sptr;
}
然后，当你完成后，只需执行free(sptr)。
上面的sizeof应该足以为子结构提供正确的对齐方式。如果没有，您必须用提供必要对齐的宏（例如SIZEOF）替换它们。 （例如）对于 8 字节对齐，类似于：
#define SIZEOF(_siz) (((_siz) + 7) & ~0x07)
注意：虽然这一切都可以做到，但对于像可变长度字符串结构这样的事情来说更常见：
struct mystring {
int my_strlen;
char my_strbuf[0];
};
struct mystring {
int my_strlen;
char *my_strbuf;
};
是否值得 [潜在的] 脆弱性值得商榷（即有人忘记并在单个元素上执行 realloc/free）。如果单个 malloc 对您来说是一个高优先级，那么更简洁的方法是嵌入实际结构而不是指向它们的指针。
否则，只需按照 [更多] 标准方式进行 12 次单独的 malloc 调用，然后再进行 12 次 free 调用。
不过，它是一种可行的技术，尤其是在内存受限的小系统上。
这是涉及每个元素分配的 [更多] 常用方法：
PSOME_STRUCT
alloc_some_struct(void)
{
void *vptr;
PSOME_STRUCT sptr;
sptr = malloc(sizeof(SOME_STRUCT));
// either initialize the struct pointed to by sptr->Pdatatype1 here or
// caller should do it -- likewise for the others ...
sptr->Pdatatype1 = malloc(sizeof(DATATYPE1));
sptr->Pdatatype2 = malloc(sizeof(DATATYPE2));
sptr->Pdatatype3 = malloc(sizeof(DATATYPE3));
...
sptr->Pdatatype12 = malloc(sizeof(DATATYPE12));
return sptr;
}
void
free_some_struct(PSOME_STRUCT sptr)
{
free(sptr->Pdatatype1);
free(sptr->Pdatatype2);
free(sptr->Pdatatype3);
...
free(sptr->Pdatatype12);
free(sptr);
}
【讨论】：
如果您的结构包含其他结构作为元素而不是指针，您可以一次性为组合结构分配内存：
typedef struct _SOME_STRUCT {
DATATYPE1 Datatype1;
DATATYPE2 Datatype2;
DATATYPE3 Datatype3;
.......
DATATYPE12 Datatype12;
} SOME_STRUCT, *PSOME_STRUCT;
PSOME_STRUCT p = (PSOME_STRUCT)malloc(sizeof(SOME_STRUCT));
// Or without malloc:
PSOME_STRUCT p = new SOME_STRUCT();
【讨论】：
SOME_STRUCT 直接使用它们而不分配内存，不是吗？
SOME_STRUCT s;