为什么必须为 realloc 分配一个指针才能在不改变内存块中的第一个值的情况下工作？

Question

int *ptr;
...
realloc(ptr,++count*sizeof(int));
      or
ptr=realloc(ptr,++count*sizeof(int));

我注意到如果我多次使用选项一，第一个内存地址（ptr 指向）的值将变为未定义（尽管内存块中的所有其他值都可以，并且可以通过下标访问ptr)。

但是，我假设所有 realloc 所做的只是缩小或增加内存块的大小，ptr 仍将指向同一个内存块，并且其值都不会改变。那么如果我使用第一个选项，为什么内存块中的第一个地址最终会有一个意外的值，因为ptr 不是仍然指向同一个地址吗？

EDIT:我确实记得给ptr分配内存，只是觉得提不起来。

Answer 1

realloc 返回的指针可能会或可能不会指向与您传递给它的指针相同的地址。

通常，如果您要扩展内存块，则可能没有足够的空间将其扩展到位。在这种情况下，realloc 分配一个新的内存块，将旧对象的内容复制到新分配的块中，并返回一个指向新块的指针。如果您不将结果分配给指针对象，那么您只是丢失了它（旧块已被释放，而您不知道新块在哪里）。

realloc 甚至可以返回一个指向新分配的内存块的指针，如果它收缩分配的块。从不同的内存区域分配较小的块可能有充分的理由。

您还需要注意realloc 可能会失败。如果是，它返回一个空指针——旧指针仍然有效（只是没有指向你想要的大小的内存块）。 （原则上，即使新大小小于旧大小，realloc 也会失败。）因此，除非您对分配失败的响应是中止程序，或者至少是其中使用指针的部分，否则您应该将结果分配给一个不同的指针对象：

int *ptr = ...;
int *new_ptr;
new_ptr = realloc(ptr, new_size);
if (new_ptr == NULL) {
    /* ptr still points to the old block of memory; you can try something else */
}
else {
    ptr = new_ptr; /* Now you can forget the old pointer value */
}

如果realloc成功，它返回的指针值是有效的，你传给它的指针是无效的。

如果realloc失败，它返回一个空指针，你传递给它的指针仍然有效。

Answer 2

realloc 的实际实现是实现定义的，但通常realloc 会尝试分两步获得更多内存。首先，它尝试查看是否可以扩展已分配的块，而无需将其重新定位到内存中。如果成功，则realloc 不必在内存中移动任何内容，并且旧指针有效。

但是，可能没有空间将分配的块扩展到新大小。例如，您可以想象在当前分配的块之后还有另一个分配的内存块，因此不可能向前扩展边界。在这种情况下，realloc 必须分配一块全新的内存来存储更大的块，旧的指针将不再有效。这就是为什么你应该写

ptr = realloc(ptr, newSize);

而不是

realloc(ptr, newSize);

当然，realloc 可能会移动内存还有其他原因。内存分配器可能对内存不同部分的块有特定的大小要求，或者它可能会尝试通过压缩内存来优化性能。在这两种情况下，realloc 可能会在没有通知的情况下移动内存，因此您可能需要更改ptr 指向的位置。

希望这会有所帮助！