清除malloc的函数，并使指针指向null

Question

在我的last question 中，我询问了如何使用函数来释放一个 malloc 的数组，我想改进我的代码，以便该函数不仅会释放内存，还会将指针设置为 @ 987654322@一旦完成清理。 此外，我想要一个函数来同时执行 - 设置和清除，这取决于我传递的 command，这就是我到目前为止所做的：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdint-gcc.h>

char **set_arr(int number, char *command);
int command_read(char *command);
void clear_arr(char *arr[], int size);

char set[] = "set";
char clear[] = "clear";

int main() {
    int num = // get number from user;
    char** my_arr = NULL;
    my_arr = set_arr(num, set);
    // so far the code works as excepted
    set_arr((size_t)&my_arr, clear);
    return 0;
}

int command_read(char *command) {
    if (strcmp(command, set) == 0)
        return 'S';
    if (strcmp(command, clear) == 0)
        return 'C';
}

char **set_arr(int number, char *command) {
    static char **arr = NULL;
    static int size;
    switch (command_read(command)) {
      case 'S':
        size = (int)number;
        arr = malloc((size + 1) * sizeof(char *));
        for (int i = 0; i <= size; i++) {
            arr[i] = NULL;
            if (i == size)
                break;
            arr[i] = malloc((string_len) * sizeof(char));
        }
        break;
      case 'C':
        clear_arr(arr, size);
        free(arr);
        uintptr_t value = number;
        uint64_t *temp = (void *)value;
        *temp = 0x0;
        break;
    }
    return arr;
}

void clear_arr(char *arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        free(arr[i]);
        arr[i] = NULL;
    }    
}

我知道有更好的方法来清除（并分配内存？）但我的主要问题是，我是否释放了为数组分配的所有内存，并且在清除后，指针 my_arr 是否设置正确到NULL?

Answer 1

在标准 C 中编写通用函数来实现您的目标是不可能的，因为指向不同类型对象的指针可能具有不同的表示，因此您不能传递指针的地址并期望函数以通用方式处理它。

然而，C 标准中的这一规定并未在当今大多数当前系统中使用。特别是，POSIX 标准要求所有指针具有相同的表示。因此，您的通用函数可以在这些系统上运行，并采取一些预防措施来避免编译警告：

// free an array of allocated things
void free_array(void ***p, size_t count) {
    void **array = *p;
    for (size_t i = 0; i < count; i++) {
        free(array[i]);
        array[i] = NULL; // for safety
    }
    free(array);
    *p = NULL;
}
// deal with the non portable conversion with macros
#define FREE_ARRAY(p, n)   free_array((void ***)(void *)&(p), n)

// allocate an array of pointers to allocated things of size `size`.
// return a pointer to the array or `NULL` if any allocation failed
void **malloc_array(size_t count, size_t size) {
    void **array = malloc(count * sizeof(*array));
    if (array) {
        for (size_t i = 0; i < count; i++) {
            array[i] = calloc(size, 1);  // allocate and initialize to all bits zero
            if (array[i] == NULL) {
                while (i-- > 0) {
                    free(array[i]);
                    array[i] = NULL;
                }
                return NULL;
            }
        }
    }
    return array;
}
#define MALLOC_ARRAY(n, type)  ((type **)(void *)malloc_array(n, sizeof(type)))
#define MALLOC_2D_ARRAY(n1, n2, type)  ((type **)(void *)malloc_array(n1, (n2) * sizeof(type)))

将命令作为字符串传递是非常低效的。您应该使用int 或enum 作为命令，但您可以通过这种方式在程序中使用上述宏和代码：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdint-gcc.h>

int main() {
    int string_len = 100;
    int num = 10; // get number from user;
    char **my_arr = MALLOC_2D_ARRAY(num, string_len, char);
    FREE_ARRAY(my_arr, num);
    return 0;
}