C：指针题

Question

关于以下代码的两个问题：

有和没有malloc()语句有什么区别：
```
p = (char *) malloc (20 * sizeof(char) );
```
仅仅是内存位置的不同吗？指针变量 'p' 在没有该语句的情况下处于 STACK 中，而在具有该语句的 HEAP 中？
为什么语句是
```
printf("%s\n", p);
```
不是
```
printf("%s\n", *p);
```

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main () {

   char movie[] = "forrest gump";
   char *p;

   p = (char *) malloc (20 * sizeof(char) );
   p = movie;

   printf("%p\n", p);
   printf("%p\n", movie);
   printf("%s\n", p); // to print "forrest gump"

   free(p);

   return 0;
}

Answer 1

大多数情况下，是的。 malloc 分配堆 space 和 returns 一个指向它的指针。当函数进入时，stack space 被分配给任何局部变量。在这种情况下，数组 movie 为 13 个字节（"forrest gump" 带有空终止符，可能更多取决于对齐问题和字符宽度）。 movie 将使用指定的数据进行初始化。如果字符串更长，它将从编译器设置的常量数据中的副本复制（直到最近十年左右，它会对任何字符串这样做，但现在看来至少有一些编译器初始化直接使用机器代码的短字符串）。还有space为指针p分配在栈上
printf 将 %s 的行为定义为期待指针。将 'string' 放在堆栈上（而不是指向它的指针）会使语言的实现严重复杂化，因为它们的大小是可变的。字符串在 C 中不是特殊的结构，因为它们在许多其他语言中都是如此。在 C 中，它们只是一个以 null 或零字节结尾的字符数组（只有字符串库函数关心这一点——编译器不关心，除了可能的错误检查）。

Answer 2

问题 1

添加行号注释的代码：

char movie[] = "forrest gump";                 // 1
char *p;                                       // 2

p = (char *) malloc (20 * sizeof(char) );      // 3
p = movie;                                     // 4

printf("%p\n", p);                             // 5
printf("%p\n", movie);                         // 6
printf("%s\n", p); // to print "forrest gump"  // 7

free(p);                                       // 8

我会忽略 malloc() 中的 return 值未被检查，并且我不会被 malloc() 中的 return 值强制转换，只要如果您省略 malloc() 的声明，您的编译器会告诉您——但有很多人不同意这一点。 * sizeof(char) 不是必需的，最好写成 * sizeof(*p).

代码存在内存泄漏，并且由于内存泄漏而表现出未定义的行为。

第 1 行没问题。第 2 行同样很好，尽管可以通过将它与第 3 行组合来初始化变量。

第 3 行在这种情况下是安全的，但分配的固定大小在其他情况下会成为问题。

第 4 行是一个主要问题。这是泄漏。您刚刚践踏了 return 由 malloc() 编辑的内存的唯一指针，因此内存不可挽回地丢失了。诚然，这个程序很快就会退出（如果它没有先崩溃的话），但总的来说，这很糟糕。你应该写：

strcpy(p, movie);

或者也许：

memmove(p, movie, sizeof(movie));

第 5 行将打印存储在 p 中的地址。正如所写，这是 movie 的地址，因为第 4 行中的赋值。可以说，它应该用强制转换来编写，因为 %p 格式说明符采用 void *:

printf("%p\n", (void *)p);

在实践中，当 p 是 char * 时，您将无处不在。我学会了在一台机器上编程（在有 C 标准之前的日子里），其中 char * 地址的位表示与同一内存位置的 anything_bigger * 地址不同。在这样的机器上，如果代码正在处理 struct Something * 甚至 int *，则需要强制转换为 void *。

第 6 行产生与第 5 行相同的输出，并具有相同的注意事项。

第7行没问题，打印出p指向的数据，也是movie指向的数据。

第 8 行是调用未定义行为的地方。由于第 4 行中的分配，您试图释放未分配的 space，这是一场严重的灾难。它通常会导致崩溃；这绝不是一个好主意。

代码应该写得似是而非：

char movie[] = "forrest gump";
char *p = malloc(sizeof(movie)); // or: char *p = malloc(strlen(movie) + 1);
if (p != 0)
{
    strcpy(p, movie);
    printf("%p\n", p);
    printf("%p\n", movie);
    printf("%s\n", p);
    free(p);
}

问题 2

您的问题 2 是关于：

printf("%s\n",  p);
printf("%s\n", *p);

第一个是正确的。 p 是一个 char *，而 %s 转换规范需要一个 char *。第二个不正确，因为 *p 是 char，但 %s 期望 char *。相反，它获取一个小整数（如果您的代码集基于 ASCII，则为 102）并尝试将其视为地址。这是行不通的；它通常会导致崩溃，因为整个第一页内存（1 KiB 或 4 KiB）通常被映射为无效。

您可以使用：

printf("%c\n", *p);

这将打印 f.

C：指针题

C: pointer questions

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pointers

问题 1

问题 2