realloc（）如何重新分配内存？

Question

realloc()如何重新分配由malloc()首先分配的内存？

[我知道，您需要先使用malloc()，然后才能重新分配内存，但是我不知道它应该如何工作以及如果动态内存对象的大小减小了[ C0]？是在调用realloc()之后刚刚擦除的各个对象吗？

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我的问题是：

1. realloc()函数如何重新分配由realloc()创建的动态内存对象？

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注：我进行了此问题与解答，因为许多初学者似乎仍然对使用malloc()重新分配内存的问题感到困惑，尽管此处已经存在关于该主题的问题。对于刚接触该主题但仍不代表realloc()整个行为的任何人，它们似乎有些困惑。因此，也是我的原因，恕我直言，这些问题仍不完全符合我想要给出的答案，我进行了自己的问答。

Answer 1

注：以下答案中的所有引用均来自实际的C标准，ISO / IEC 9899：2018（C18），第7.23.2.4节。

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首先，来自ISO / IEC 9899：2018，第7.22.3.4节的realloc()功能的提要：

realloc()

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尽管有其名称，

#include <stdlib.h> 
void *realloc(void *ptr, size_t size);

函数不会“ re分配”任何内容。 realloc()是not修改内存中的现有对象。相反，它执行某种“创建（新对象）并复制数据”例程。

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[如果realloc()的指针必须指向一个对象，该指针首先由任何一个内存管理功能（不仅限于ptr分配），要么指向malloc()，并且NULL为通常不是size，0创建一个新对象并将realloc()指向的旧对象的数据复制到该新对象中。

**我确实说通常，因为您不能假设实际上已经分配了一个内存中的新对象。如果指向ptr，则始终必须通过证明返回的指针来检查它是否已分配。

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如果新对象的大小大于旧对象，则新对象中超出旧对象大小的部分具有不确定的值。如果新对象短于旧对象，则两者之间的差之内的值将被丢弃。

新对象的内容应与重新分配之前的旧对象相同，直到新旧大小中的较小者为止。新对象中超出旧对象大小的任何字节都具有不确定的值。

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此后，

If，

• NULL是not指向ptr的指针，并且is之前由其所指向的对象的内存管理函数返回的指针，直到调用NULL时才释放（或至少指向以前以这种方式分配的对象，直到realloc()调用时才释放）

  如果ptr是空指针，则对于指定的大小，realloc函数的行为类似于malloc函数。否则，如果ptr与内存管理函数先前返回的指针不匹配，或者如果通过调用free或realloc函数已经释放了空间，则该行为是不确定的。

• [realloc()不是size，

如果size为零，并且未分配新对象的内存，则是否释放旧对象由实现定义。如果旧对象未释放，则其值应保持不变。

• 并且可以真正分配一个新对象/ 0没有返回指向realloc()的指针，

如果大小为非零并且未分配新对象的内存，则不会释放旧对象

并且仅当满足这些前提的[[all

时，NULL才释放旧对象的内存并返回带有新对象地址的指针在内存中。

realloc函数将分配由realloc()指向的旧对象，并返回指向具有由ptr指定的大小的新对象的指针。

如果size返回指向realloc()的指针，则不会创建任何新对象，并且旧对象在内存中的地址保持不变。

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[可选，为了使“伪重新分配”行为几乎完美，有可能在完成旧对象的重新分配（如果发生）后，将新对象分配给与内存相同的地址。旧对象已存储。

realloc函数返回一个指向新对象的指针（该值可能与指向旧对象的指针的值相同；如果未分配新对象，则返回一个空指针。

在这种情况下，NULL中发生了两个数据复制过程。一次进入缓冲对象，然后又回到原始的旧对象的位置。 realloc()的执行完成后，将释放缓冲区对象。

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realloc()的指针首先用于指向旧对象，也可以用于返回的指针。然后，对ptr的调用语句将如下所示：

realloc()

从技术上讲，ptr = realloc(ptr,size);
只是在这种情况下修改realloc()内部的地址值，从旧对象的地址更改为新对象的地址。请注意，根据我上面所述，地址可能与调用ptr之前的地址相同。

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为了确保确实以这种方式进行内存管理，我们尝试以下实验：

realloc()

在我的尝试下，它给出了输出：

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


int main(void)
{
    size_t length1 = 4;
    size_t length2 = 2;

    int *ptr1 = malloc(sizeof(*ptr1) * length1);
    if(ptr1 == NULL)
    {
         printf("The object could not be allocated!");
         return 1;
    }


    printf("value (not address) of ptr1 before realloc(): %p\n",ptr1);

    ptr1 = realloc(ptr1,length2);

    if(ptr1 == NULL)
    {
         printf("No new object allocated. Old object remains!");
         return 1;
    }

    printf("value (not address) of ptr1 after realloc(): %p\n",ptr1);

    return 0;
}

因此，在使用value (not address) of ptr1 before realloc(): 0x1db4010
value (not address) of ptr1 after realloc(): 0x1db4010
之后存储在ptr1中的地址等于调用它之前的地址。

附加说明：

realloc()
• 可以

当realloc()是malloc()指针时充当ptr：NULL

与具有相同的作用，

int *ptr = NULL;
size_t length = 4;
ptr = realloc(ptr,sizeof(*ptr) * length);

如果ptr是空指针，则对于指定的大小，realloc函数的行为类似于malloc函数。

但是您不应该首先使用

int *ptr;
size_t length = 4;
ptr = malloc(sizeof(*ptr) * length);

分配动态存储。始终使用realloc()。

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您不应该使用malloc()代替realloc(ptr,0)来释放动态内存存储，因为它由实现来定义对象是否真正释放。

• 如果size为零，并且未分配新对象的内存，则是否释放旧对象由实现定义。如果旧对象未释放，则其值应保持不变。

始终使用free(ptr)释放动态分配的对象。