关于内存分配函数realloc()的思考

关于内存分配函数realloc()的思考

ZWN

060115

这个问题有一个程序开始讲起：

Status Push (SqStack &s, SElemType a)

{

         //插入元素a为新的栈顶元素

         if (S.top – S.base>=S.stacksize) //栈满，追加存储空间

         {

                   S.base = (SElemType *) realloc( S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));

                   if (!S.base) exit(OVERFLOW); //存储空间分配失败

                   S.top=S.base+S.stacksize;

                   S.stacksize+=STACKINCREMENT;

         }

         *S.top++=a;

         return OK;

} //Push.

这段代码出自于《数据结构》（严蔚敏 吴伟民）第47页。函数的只要功能实现元素压栈，如果栈的空间不足够的时候利用realloc()函数进行再新分配空间，使得函数得以实现。

我们注意里边的一句代码：

S.top=S.base+S.stacksize;

在再分配空间之前，S.top指向栈的顶部。

而这句代码有是什么意思呢？S.top=S.base*S.stacksize同样是指向栈的顶部元素。这是不是多此一举呢？

我们看realloc()函数的一些说明。

语句:	realloc (ptr, size)
参数:	ptr is a null pointer or a pointer previously returned by calloc or malloc or realloc function, size is an integer representing the number of byes to be allocated.
返回值:	A pointer to the possibly moved allocated memory, if any.  Returns null otherwise

资料来自：http://www.picsupport.com/ccsc/REALLOC.htm

由这些资料我们可以看出，函数realloc()在使用的过程中，可能改变prt的值。如果要开辟的内存在原来的空间上不能够实现的时候，函数将在另外的地方开辟新的空间，复制数据，把原来的内存空间释放（free()）返回新的内存地址。问题就是在这里了，回到我们原来的程序，如果在追加空间的时候改变了指针S.base的值，那么必须保证S.top也作响应的改变。

语句S.top=S.base+S.stacksize;保证了整个程序的安全性。

为了验证realloc()函数有可能改变指针地址，我们看下面的代码。

#include<string.h>

#include<malloc.h>

main()

{

       char *p,*q;

        p = (char *)malloc(10);

    strcpy(p,"abcdefghi/0");

    printf("%d/n",p);               //第一次malloc后p所指向的空间

    q = p;

    p = (char * )realloc(p,8521);

printf("%d    %s/n",p,p);

 //可以观察realloc后p指向的地址同malloc后所指向的地址是否发生

            //了变化，如果没有变化就把realloc中的第二个参数再变大一些！

         free(q);   //当p值得发生改变的时候，该语句将会发生错误，程序出错。因为q指向                                //的空间已经被realloc()函数释放，

       if(p==q)

              printf("p==q");

       else

              printf("p!=q");

       printf("/n %s",q);

       printf("/n %s",p);

}

在该段程序中，如果把语句free()注释掉，我们还可以看到：语句printf("/n %s",q);和printf("/n %s",p);打印的值得还是一样的，说明realloc()的释放空间功能并没有将数据删除，只是告诉编译器没在被分配的状态下。事实上，关于free()函数，有如下的说明：

The free function causes the space pointed to by the ptr to be deallocated, that is made available for further allocation. If ptr is a null pointer, no action occurs. If the ptr does not match a pointer earlier returned by the calloc, malloc or realloc, or if the space has been deallocated by a call to free or realloc function, the behavior is undefined.

资料来自：http://www.picsupport.com/ccsc/FREE.htm

显然我们可以了解到，为什么当p的值发生改变时，使得free(q)语句出错，同时更清楚知道free()函数的本质。

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说明：本文的写作参考了一写网上资料，提供上网址：

http://www.picsupport.com/ccsc/FREE.htm    关于free(prt)函数的使用

http://www.picsupport.com/ccsc/REALLOC.htm   realloc(prt,size)的使用。

http://dev.youkuaiyun.com/article/27/27950.shtm 内存分配——realloc（）函数的使用