如何为长度为 30,000 的单维数组动态分配内存？答案

【问题标题】：How to dynamically allocate memory for a single dimension array of length 30,000?如何为长度为 30,000 的单维数组动态分配内存？
【发布时间】：2015-11-02 16:07:13
【问题描述】：

我是一名学生，正在准备下周的 C 动态内存分配测试。我正在查看旧的测试问题，并且遇到了一个问题：

编写一个 C 程序，动态创建一个长度为 30,000 的单维数组，并用 0 到 9 的随机数初始化该数组。

我对如何创建随机数并将它们放入一个数组有深刻的理解，但我对我的 malloc 语句以及如何在其中放置除“sizeof”代码之外的数字感到困惑。例如，我有这个为浮点分配内存的代码：

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

float* func();

int main(void)
{
    int i;
    float* x;
    float array[0];

    x=func();
    srand(time(NULL));
    i=random()%10;
    array[i];
 }
 float * func(void)
 {
     float z;
     float* ptr;
     ptr = malloc(30000 * sizeof(float));
     if(ptr == NULL)
     {
         puts("ALLOCATION FAILED.\n");
     }else{
         ptr = &z;
         return ptr;
     }
}

我的问题是如何为长度为 30,000 的单维数组动态分配内存？这种分配对于现实世界的软件开发工作有什么用处？

【问题讨论】：

在 C 中你应该 not cast the result of malloc（或其他返回 void * 的函数）。
至于你的问题，你再想想。如果malloc(sizeof(float)) 分配了一个float，你怎么能把它改成分配两个呢？也许像malloc(sizeof(float) + sizeof(float)) 这样的东西？这怎么能概括为分配 N 个元素？
刚刚注意到你完全改变了你的问题。回滚到以前的状态。您不得更改问题的核心，因为这会删除答案的上下文。如果您有什么要补充的，只需在原始问题上附加适当的注释和新信息即可。

标签： c arrays memory memory-management

【解决方案1】：

也许使用calloc 更有意义。第一个参数是内存块中元素的数量（即大小为 30 000 的数组）。第二个参数是一个块的大小（即数组中的一个元素）。

所以你可以这样称呼它：

ptr = calloc(30000, sizeof(float));

在您的情况下使用calloc 存在一个瓶颈，因为将内存归零可能需要一些时间。你可以用malloc 做同样的事情，但你会这样做，这会使ptr 未初始化。

ptr = malloc(30000 * sizeof(float));

也请don't castcalloc 或malloc 的结果。

编辑：由于您更改了问题以解决您首先提出的问题，因此您的代码还有其他几个问题。从格式问题开始，您应该在 include 指令之后添加一个空格。此外，您的原型也不正确，因为它说 func 可以接受任何数量的参数，因为它指定了一个带有未定义参数的函数，因此您应该改用关键字 void：

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

float* func(void);

稍后在您的函数定义中，星号位于中间，而在原型中则位于左侧。请保持一致。

而且您对array 的声明是多余的，因为您从不使用它（至少您不应该这样做，因为您为动态数组分配内存）。

您在动态数组中设置数字的逻辑不起作用。您正在尝试使用 0 到 9 之间的随机索引访问空静态数组，这很可能会崩溃。我认为您的意思是遍历动态数组的每个元素并分配一个介于 0 和 9 之间的随机整数，最后 random() 不是 C 中的函数；你想要rand():

x=func(); // allocate memory for x
srand(time(NULL)); // set a random seed for psuedo-random functions
for(i=0;i<30000;i++) {
  x[i] = rand() % 10; // assign a random number between 0 and 9.
}

在分配内存的函数中，您将使用未分配的数组覆盖指向动态数组的指针，这将在稍后尝试访问它时使您的程序崩溃，因为它没有分配给它的内存。您还可以将您的puts 错误消息替换为perror，以获取有关分配失败原因的更多详细信息。

 ptr = malloc(30000 * sizeof(float));
 if(ptr == NULL) {
     perror("malloc failed");
     // handle error
 }else {
     return ptr;
 }

【讨论】：

值得指出的是，calloc() 还将其分配的内存初始化为二进制零。如果您之后只是想用随机数填充数组，则没有必要这样做。
这不会消除错误。并且问题已经包含这一行。
@Olaf 他改变了他的问题，看看历史。
@Linus：我现在明白了。那时你应该标记。更改问题的含义并使答案无效是违反 SO 的规则的。或编辑您的答案；他的代码还有很多问题。 OP 的考试有很多内容要学习。
@Olaf 标记它做什么？

【解决方案2】：

您的代码中有很多错误。我将尝试列出它们（每行后的文字）：

float* func(void);

使用原型声明符。 C 不是 C++！

float array[0];

这是没用的，因为你应该动态地分配一个数组。

x=func();

分配可能会失败。始终检查错误： if ( (x = func) == NULL ) { printf("分配失败。"); 退出（1）； }

i=random()%10;
array[i];

i 未初始化。您需要对x 指向的所有元素进行循环。 array 只是一个本地数组。这是未定义的行为。像地狱一样避免它（或任何你最害怕的东西）。

float * func(void)

有趣的是，你有正确的类型。请注意，这与上面的声明不同！启用编译器警告并注意它们，你的编译器应该抱怨。

float z;

为了什么？

ptr = malloc(30000 * sizeof(float));

这是一个好东西：这是正确的！你不应该在 C 中转换 void *。

if(ptr == NULL)
{
    puts("ALLOCATION FAILED.\n");

好的，这里有消息。但是你仍然返回，所以调用者也必须检查。除非你 exit(1) 已经在这里 - 这是允许的，但不是很好的风格。

ptr = &z;

在这里，您覆盖指向已分配数组的指针并将其设置为 local 变量。您也不能再free 分配的数组，因为您丢失了它的地址。只需将这一行连同z 的定义一起删除即可；它们没用（而且这条线也是错误的）。 这是主要错误

return ptr;

现在您返回一个无效的内存地址。从不返回局部变量的地址。一旦你离开它定义的块（这里：函数），它就会消失。

【讨论】：