获取包含动态分配内存的结构的大小答案

【问题标题】：Getting Size of Struct That Contains Dynamically Allocated Memory获取包含动态分配内存的结构的大小
【发布时间】：2013-05-31 20:36:17
【问题描述】：

我想为一个缓冲区分配内存，该缓冲区将来会通过 memcpy 包含一个结构，该结构包含一个先前已动态分配内存的指针。

也就是说，我有一个结构体

struct test_struct {
    int   num;
    char  *values;
};

其中test_struct.values 包含num 长度为LENGTH 的字符串数量。我知道我无法获得已分配指针的内存大小，所以我只是通过num 跟踪它。获取此结构大小的最简单/最干净的方法是什么？

我能想出的唯一解决方案是

buf = malloc(sizeof(test_struct) + (num * LENGTH));

但我对这种低级内存管理的东西不熟悉，所以可能会有更好的东西。

【问题讨论】：

该结构的大小是恒定的
结构的大小永远不会改变，它只是sizeof(test_struct)。如果您想知道分配的总内存，那么是的，您还需要num * sizeof(*values)。
@Taylor 正确。但是，必须为包含它的缓冲区分配足够的内存来保存values。这就是为什么我用num*LENGTH 计算values 的大小，然后加上struct 本身的大小。
@justynnuff：那么，我不确定你的问题是什么？
@OliCharlesworth 我想我这个问题的措辞很糟糕。我应该添加我有一个缓冲区char *buf; 和一个结构struct test_struct t_struct;。为 buf 计算 malloc 的内存大小以便执行 memcpy(&buf, &t_struct, ???); 的最佳/最干净的方法是什么

标签： c memory-management

【解决方案1】：

如果您想 memcpy 两个结构，那么它们中的内存必须是连续的。但是您必须事先确定num。

struct test_struct {
    int num;
    char ** values;
} * TestStruct;

int _num = 0;

// find _num

TestStruct = malloc (sizeof (struct test_struct) + (sizeof(char*) * _num) + (LENGTH * _num));

TestStruct->num = _num;
TestStruct->values = &TestStruct + sizeof (struct test_struct);

for (int i = 0; i < _num; i++){
    TestStruct->values[i] = &TestStruct + sizeof (struct test_struct) + (i * LENGTH);
}

我将 char * 更改为 char ** 的原因是因为使用 char * 在第一次之后访问字符串变得更加困难（我假设它们是空终止的）。此外，在调用 memcpy 之后，您必须更新新结构中的所有字符串指针。

要 memcpy 你可以这样做：

memcpy (buf, TestStruct->values[0], LENGTH * TestStruct->num);

但是在 buf 中，您只会看到第一个字符串（除非您的字符串不是以空值结尾的）。您必须在每个以空字符结尾的字符后递增指针，直到使用 num 知道您已经到达缓冲区的末尾。

现在我了解了您请求的更多上下文，请考虑以下内容。

如果您使用的是 UDP 数据包，您应该在一个数据包中发送数据，以便它以您期望的顺序到达。当发送多个数据包时，它可能会乱序到达。 ~~因此，您需要确保数据的大小为此外，您需要确保所有数据都是连续的记忆。我将假设您的数据已经在您在此示例中提供的结构中：~~

// this function puts the struct in contiguous memory

int PrepareBuffer (struct test_struct TestStruct, char ** buffer){

    char * cast = (char *) &TestStruct->num;

    * buffer = malloc ((TestStruct->num * LENGTH) + sizeof (int));

    for (int i = 0; i < sizeof (int); i++) *buffer[i] = cast[i];

    for (int i = 0; i < (TestStruct->num * LENGTH); i++) *buffer[i + sizeof (int)] = TestStruct->values[i];
    return 0;
}

您必须在接收端实现另一个函数，将缓冲区映射到struct test_struct。另外，为了清楚起见，我省略了错误检查。您应该在分配内存之前检查数据包的大小~~（它必须是。您还应该检查以确保 malloc 返回非空指针。~~

【讨论】：

一个指针在 64 位机器上是 8 个字节，而 int 可能是 4。这只是一个猜测，可能准确也可能不准确
是的，这也取决于编译器在做什么。即使在 64 位计算机上，如果在编译时请求，可能仍然有 32 位指针。
使用 sizeof 总比猜测大小和对齐要好。在 64 位机器上，由于对齐，结构可能是 16 个字节而不是 12 个字节。
@TaylorFlores 顺便说一下，据我了解，UDP 数据包必须小于 512 字节才能避免碎片。但是，UDP 数据包的长度可以达到 2^16 - 1 (65535) 个字节，由标头长度字段中的位数定义。分片的数据包会在网络层重新组装，所以听起来好像缺少一个分片，整个数据包都会被丢弃。
哦，不知道！我想你可以忽略那部分

【解决方案2】：

您应该只需要分配 4 个字节（用于 32 位 linux 上的整数）和 4 个字节用于 char *（在 32 位中。64 为 8）。

您真正要问的是，我如何知道需要为 char *value 指向的区域分配多少内存。你在你正在做的事情中弄清楚这一点。然后将 value 设置为 buf 的位置。如果你有多个字符串，有一条评论让我大吃一惊，这是正确的方法，你不想在那个区域把它们全部塞在一起，而必须自己弄清楚哪个是哪个。

【讨论】：

【解决方案3】：

我假设您要为结构和值指向的缓冲区分配内存。如果是这样，这是正确的。要指向额外的空间，请执行 buf->values = buf + 1;（假设您将 buf 声明为 struct test_struct buf;

【讨论】：

这个答案来自不久前，但只是为了澄清buf->values = buf + 1 并不指向额外的空间，它指向结构内buf->num 的偏移字节，它将溢出到@987654325 @。我想你的意思是buf->values = &buf->values + sizeof (char*);
我没有。在 C 中，将 1 加到指向 struct x 的指针会添加 sizeof (struct x)，而不是 1。如果将 1 加到 char 指针，则确实会加 1。将 1 加到 32 位整数指针实际上会加4！
啊，我在C++中遇到过，但我不知道它是从C开始的。