malloc() 无法在 C 中的函数内分配内存

Question

我想在函数内部动态分配内存。该函数名为func_1，声明如下：

int func_1(int **destination);

这里destination是一个指向指针的指针。此指针包含我要在函数内部动态分配内存的指针的地址。

函数func_1的代码如下：

void func_1(int **destination)
{
   *destination = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
   for(int i = 0 ; i < 10 ; i++)
   {
      *destination[i] = i;             //segmentation fault comes HERE
   }    
}

下面是我的main()函数：

int main()
{
   int *pointer;
   func_1(&pointer);
   return 0;
}

当我尝试运行这个程序时，我得到一个分段错误 (SIGSEGV) 错误。我用GDB定位了这个错误的根源，结果发现for循环里面的那行是这个错误的罪魁祸首。

请注意，一旦函数退出，我希望保留分配给函数内部动态分配内存的值，这就是我传递要分配的指针地址的原因动态记忆。

我想知道：

• 为什么会出现此错误？

• 如何解决？

感谢您的帮助！

Answer 1

[]（数组下标）运算符的优先级为 2

*（取消引用）运算符的优先级为 3

在您的代码中，*destination[i] 的含义与 *(destination[i]) 相同。该值未初始化，会导致分段错误。

如果您将使用明确的操作优先级(*destination)[i]，您将获得预期的结果。

void func_1(int **destination)
{
   *destination = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
   for(int i = 0 ; i < 10 ; i++)
   {
      (*destination)[i] = i;             //no segmentation fault
   }    
}

你可以阅读更多关于优先级here

完整代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void func_1(int **destination)
{
   *destination = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
   for(int i = 0 ; i < 10 ; i++)
   {
      (*destination)[i] = i;             
   }
}

int main()
{
   int *pointer;
   func_1(&pointer);
   return 0;
}

Answer 2

为什么会出现这个错误？

您正在覆盖destination 指针，而不是将malloc 返回的值分配给destination 指针所指向的指针。

• 您应该输入**destination = malloc(sizeof(int) * 10)，而不是*destination = (int*)malloc(sizeof(int) * 10)。
• 您应该输入(**destination)[i] = i，而不是*destination[i] = i。

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在 C 中，数组下标运算符 [] 的优先级高于间接运算符 *。除此之外，前者是从左到右结合，而后者是从右到左结合。

在您的情况下，这意味着您需要输入 (**destination)[i] = i; 而不是 **destination[i] = i，因为否则 [i] 将在 ** 之前被评估，并且您最终会间接使用 wild pointer（这将导致分段错误在一般情况下极有可能发生，在这种情况下绝对肯定，因为您在 i == 0 时引用了一个空指针。

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如何解决这个问题？

“让它工作”修复就是我上面介绍的那个。

但是，这并没有解决您的代码的根本问题，即它不必要地复杂。使用指向指针的指针非常容易出错，应该避免。实际上，在这种情况下根本不需要使用一个。

以下内容完全符合您的要求，没有所有不必要的复杂性：

int* func_1()
{
   int* destination = malloc(sizeof(int) * 10);
   for (int i = 0; i < 10; ++i)
   {
      destination[i] = i;
   }
   return destination;
}

int main()
{
   int* pointer = func_1();
   free(pointer);
   return 0;
}

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请注意，一旦函数退出，我希望保留分配给函数内部动态分配内存的值，这就是我传递要分配的指针地址的原因动态记忆。

正如我上面演示的，没有理由将指针传递给指向函数的指针。用malloc 分配的内存是你永远使用的，你只需要跟踪它并在不再需要它时调用free 释放它。如何跟踪内存并不重要——在这种情况下，只需返回一个指针就足够了。在func_1 中修改pointer 而不是捕获函数的返回值并没有带来额外的好处，只会使代码变得比它需要的更复杂。

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我的印象是您对指针有些困惑，因此我建议您修改主题。这是关于指针的非常清楚的解释，它还涵盖了指向指针的指针（以及指向指针的指针）：How do pointers work in C?

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阅读更多：

• Operator Precedence and Associativity in C
• What is a segmentation fault?