将数组分配给具有复杂情况的指针

Question

如果我们将一个指针分配给另一个指针，则称为“交换指针”。例如，

float *temp, *ptr1, *ptr2;
temp = ptr1;
ptr1 = ptr2;
ptr2 = temp;

但是，如果我们将数组分配给指针，这是非法的，因为数组并不是真正的指针类型。但是看看接下来的 3 个例子：

float arr[]={1.2, 1.9, 3.1};
float *ptr;
int i;
ptr = (float *)calloc(3,sizeof(float));
ptr = arr;
for (i=0;i<3;i++){
    printf("ptr[%d]=%f\n",i,ptr[i]);
}

这段代码sn-p通过编译并正确运行（非法代码得到正确答案？）：

ptr[0]=1.200000
ptr[1]=1.900000
ptr[2]=3.100000

如果我在最后一行之后添加free(ptr)，即

float arr[]={1.2, 1.9, 3.1};
float *ptr;
int i;
ptr = (float *)calloc(3,sizeof(float));
ptr = arr;
for (i=0;i<3;i++){
    printf("ptr[%d]=%f\n",i,ptr[i]);
}
free(ptr);  /*add free here*/

这次出现了警告：

warning: attempt to free a non-heap object ‘arr’ [-Wfree-nonheap-object]

---

int i;
int flag=0;
float arr1[3]={1.07,3.01,5.02};
float arr2[3]={2.07,6.01,9.02};
float arr3[3]={3.07,8.01,0.02};
float *ptr;
ptr = (float *)calloc(3,sizeof(float));
if(flag==0){
    ptr = arr1;
}
else if(flag==1){ 
    ptr = arr2;
}
else{ 
    ptr = arr3;
}
for (i=0;i<3;i++){
    printf("ptr[%d]=%f\n",i,ptr[i]);
}

使用不同的flag 可以正常运行，但是如果我在最后一行添加free(ptr)，它仍然会像之前一样出现警告。

有人帮忙分析一下原因吗？

Answer 1

ptr = (float *)calloc(3,sizeof(float));

在这里，您将 ptr 设置为一个足够大的 malloc 内存块，可容纳 3 个浮点数。然后在下一行：

ptr = arr;

您用arr 覆盖ptr 的值，导致内存泄漏。这是合法的，因为在这样的赋值中，数组衰减 变成指向其第一个元素的指针。

当您打印 ptr 指向的值时，您会得到 arr 中的值，因为这是 ptr 指向的位置。

这也是为什么在 ptr 上调用 free 是无效的，因为它不再指向分配的内存。

至于最后一段代码，这是一个无效的初始化器：

float arr1[3]={{1.07,3.01,5.02}};

当我运行此代码时，flag=0 显示第二个和第三个值的 0，而 flag=1 和 flag=2 显示所有预期值。

你只需要一套大括号：

float arr1[3]={1.07,3.01,5.02};

Answer 2

没有错误的解决方案

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

int main()
{
    float arr[]={1.2, 1.9, 3.1};
    float *ptr;
    int i;
    ptr = (float *)calloc(3,sizeof(float*));

    if(ptr == NULL){
     perror("calloc");
     return -ENOMEM;
    }
    //ptr = arr;

    // here you need to do something like this
    ptr[0] = arr[0];
    ptr[1] = arr[1];
    ptr[2] = arr[2];

    for (i=0;i<3;i++){
       printf("ptr[%d]=%f\n",i,ptr[i]);

           }
        free(ptr);
}

Answer 3

当您将指针指向数组时，您的代码中绝对没有任何违法行为。它甚至不会给你一个警告。

指针是一个指针，它可以指向任何东西。有时你可能需要强制转换它，但指向相同基类型的数组不仅完全有效，甚至很常见。

但是，您只能在堆上分配的内存（malloc、calloc 等）上使用 free。一个数组是在栈上分配的，不需要释放，正如你已经看到的，如果你这样做，你会得到一个运行时错误。

Answer 4

分配一个数组

C 中的数组不能赋值。

您需要逐个元素分配。

这里发生了什么

float arr[]={1.2, 1.9, 3.1};
float *ptr;

ptr = arr;

是你给ptr分配了arr[0]的地址。这称为“The array is decayed to a pointer（地址）它的第一个元素”

没有数组元素被复制！

为了证明这一点，就这样做

arr[0] = 42.;

下一步然后运行打印循环

for (int i = 0; i < 3; ++i) 
{
  printf("ptr[%d] = %f\n", i, ptr[i]);
}

你会得到（类似的东西）：

ptr[0] = 42.000
ptr[1] = 1.9000
...