递归释放 C 结构体答案

【问题标题】：Recursively freeing C structs递归释放 C 结构体
【发布时间】：2009-06-03 01:14:56
【问题描述】：

我有一个结构，它只包含指向我分配的内存的指针。有没有办法递归地释放作为指针的每个元素，而不是在每个元素上调用 free？

例如，假设我有这样的布局：

typedef struct { ... } vertex;
typedef struct { ... } normal;
typedef struct { ... } texture_coord;

typedef struct
{
    vertex* vertices;
    normal* normals;
    texture_coord* uv_coords;
    int* quads;
    int* triangles;
} model;

在我的代码中，我 malloc 每个结构来创建一个模型：

model* mdl = malloc (...);
mdl->vertices = malloc (...);
mdl->normals = malloc (...);
mdl->uv_coords = malloc (...);
mdl->quads = malloc (...);
mdl->triangles = malloc (...);

这样释放每个指针很简单：

free (mdl->vertices);
free (mdl->normals);
free (mdl->uv_coords);
free (mdl->quads);
free (mdl->triangles);
free (mdl);

有没有一种方法可以递归地遍历 mdl 中的指针，而不是在每个元素上调用 free？

(在实践中，只为每个人编写 free() 几乎没有任何工作，但它会减少代码重复并有助于学习)

【问题讨论】：

标签： c struct malloc

【解决方案1】：

并非如此 - 尽管您可以编写一个方法来完成所有六个释放操作，这样您就不会错过任何一个。

void freeModel( model* md1 ) {
    free (mdl->vertices);
    free (mdl->normals);
    free (mdl->uv_coords);
    free (mdl->quads);
    free (mdl->triangles);
    free (mdl);
}

【讨论】：

【解决方案2】：

C 没有内置这样的功能，但你可以通过滥用宏预处理器来作弊：

#define XX_MODEL_POINTERS do { \
  xx(vertices); xx(normals); xx(uv_coords); xx(quads); xx(triangles); \
} while(0)

分配：

model *mdl = malloc(sizeof(*mdl));
assert(mdl);
#define xx(N) mdl->N = malloc(sizeof(*mdl->N)); assert(mdl->N)
XX_MODEL_POINTERS;
#undef xx

免费：

assert(mdl);
#define xx(N) free(mdl->N); mdl->NULL
XX_MODEL_POINTERS;
#undef xx
free(mdl);
mdl = NULL;

令人讨厌的是struct model 的定义和XX_MODEL_POINTERS 的定义可能会变得相互不一致，并且无法捕捉它。因此，通常最好通过在某处解析 .h 文件来生成 XX_MODEL_POINTERS 的定义。

用 C 语言进行元编程绝非易事。

【讨论】：

好聪明，谢谢！虽然这个解决方案看起来确实很脏，但它避免了代码重复而没有性能损失，而且这是我以前从未见过的方法。我可能不会在实践中使用它，但它通过一个有趣的实现解决了我的问题，而不仅仅是重新组织代码。
难道您不能进行操作以执行宏的参数，而不必每次都重新#define它吗？
我认为你在这里滥用了“滥用”这个词。像这样的东西就是预处理器的用途，我想！滥用 -> 使用 :)

【解决方案3】：

C 语言没有办法做到这一点，也不可取 - C 不知道每个成员都是通过 malloc 分配的不同指针，并且 C 不包含执行此操作的运行时类型信息支持 -在运行时，访问该结构的编译代码只是为每个成员访问使用基指针的偏移量。

最简单的方法是编写一个“FreeModel”函数：

void FreeModel(model* mdl)
{
   free(mdl->vertices);
   ... // Other frees
   free(mdl);
}

【讨论】：

【解决方案4】：

如果您这样做，请查看talloc http://talloc.samba.org/：

model* mdl = talloc (NULL, ...);
mdl->vertices = talloc (mdl, ...);
mdl->normals = talloc (mdl, ...);
mdl->uv_coords = talloc (mdl, ...);
mdl->quads = talloc (mdl, ...);
mdl->triangles = talloc (mdl, ...);

然后你可以：

talloc_free(mdl);

和talloc 将处理free'ing 所有其他您调用talloc 的块，mdl 作为分配时的第一个参数（它会递归地执行此操作，您可以执行talloc(mdl->vertices, ...) 和talloc_free(mdl); 也会得到）

顺便说一句，使用talloc 有一点开销，因为它需要跟踪递归的内容，但不是很多。

【讨论】：

【解决方案5】：

你可以一起计算所有这些所需的大小，然后做一个大的 malloc

sizeof(model)+sizeof(vertex)*nVertices...等

将结果赋值给mdl，result+sizeof(model)赋值给model->vertices...

然后释放它只是一个免费的。

您可能不得不担心对齐问题（取决于您的平台），但这并不难解决。另一个问题是它是一个更大的块，如果在内存受限的环境中可能会出现问题。

【讨论】：

【解决方案6】：

把所有的free都扔到一个函数里？

【讨论】：

【解决方案7】：

我不相信这在任何形式的 C 中都是可能的。

您可以为该特定结构编写一个单独的函数，您可以在其中传递指针并在那里释放它们。

编辑：Ups，太晚了，从来没有看到那些答案......

【讨论】：

【解决方案8】：

不适用于那些结构。您可以将另一个条目添加到包含要释放的指针列表的顶级“模型”结构中，然后迭代该列表。但我怀疑该解决方案增加的复杂性和降低的可理解性是否值得。（除非您在顶级“模型”结构中释放的条目集比您在此处显示的要大得多且嵌套更深。）

【讨论】：