在动态分配的结构中分配变量

Question

假设有一个包含指向数组及其大小的指针的结构，如下所示：

typedef struct {
    int * array;
    int arr_size;
}IntArray;

并想将它放在另一个结构中，可以通过两种方式完成：

typedef struct{
    IntArray ia;
    //other variables
}Base1;

typedef struct{
    IntArray * ia;
    //other variables
}Base2;

当我动态分配 Base1 和 Base2（例如 Base1 b1 = (Base1 *)malloc(sizeof(Base1));）时会发生什么，为什么我应该选择一种方式而不是另一种方式？

Answer 1

基本上问题是一样的，我应该分配一个结构还是一个指向结构的指针？即：

IntArray myStruct;

或

IntArray *myStructPtr;

所讨论的变量在结构中这一事实没有区别，您可以选择其中一个。

当然，在引用外部结构内部的字段之后，您访问它们的方式与它们不在另一个结构内部时的访问方式相同，所以

Base1 包含实际的 IntArray 结构，因此您会

Base1 *b1 = malloc(sizeof(*b1));
b1->ia.array = malloc(yourSizeHere);

Base2 包含指向 IntArray 结构的指针，因此您需要将其指向现有的 IntArray 结构或 malloc() 内存，然后访问它作为指针。

Base2 *b2 = malloc(sizeof(*b2));
b2->ia = malloc(sizeof(*(b2->ia)));
b2->ia->array = malloc(yourSizeHere);

Answer 2

嵌套结构的 space 在其父结构中作为 space 存在，这意味着它们不需要自己的分配（但它们可能仍需要自己的初始化），而作为指针的结构字段需要在父对象启动时分配和释放（这是 C 中内存泄漏的常见原因，因为它没有像 C++ 那样的自动对象析构函数）。尽管如果使用指针，您可以指向堆栈中可能存在的另一个 array/object（从而避免 malloc/free），但您可能运行进入对象生命周期错误，具体取决于关于对象范围和生命周期的差异。
嵌套结构就地存在，因此它们不能被其他实例共享。这可能是理想的，也可能不是理想的（你可以用 C++ 中的模板解决这个问题，在 C 中你必须满足于 a hideous preprocessor macro）。
因为动态分配的对象（例如您的数组和您的 Base2 类型的嵌套 ia 成员）存在于不同的位置在物理内存中，这意味着您的代码将不会利用 CPU 的缓存可以利用和的空间局部性，您将导致双指针取消引用。所以你的代码会运行变慢。

无论如何：在 C 中，您通常应该尽量减少指针的使用。

Allocation of variables inside dynamically allocated structs