在C函数中，为什么需要"nmem"和"size"参数？

Question

在C函数中，为什么需要"nmem"和"size"参数？

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可能重复：
C语言中malloc和calloc的区别
 为什么calloc需要两个参数而malloc只需要一个参数？

我注意到许多C函数调用尤其是涉及内存或文件操作的函数调用，并不都使用两个参数。例如，malloc只传递一个参数，即所需内存空间的字节数。另一方面，calloc传递了两个参数，即元素大小（size）和元素数量（nmem）。还有其他使用这些size和nmem参数的函数。

从本质上讲，calloc调用将分配与调用malloc(nmemsize)相同的内存量，因此实际上发生的是将星号（）替换为逗号（,）。至少在我工作的较高层次上，我看不出调用calloc(1, nmemsize)、calloc(nmemsize, 1)或calloc(nmem, size)之间的区别。

在更低层面上是否有实际发生的事情，使得例如calloc(1, nmem*size)和calloc(nmem, size)之间存在根本性差异?

编辑：我知道calloc和malloc之间的功能区别。我感兴趣的是参数之间的差异。还有其他使用2个大小参数作为总大小的函数（如fread，fwrite等）。我关心的不是具体的函数，而是为什么在函数中有两个用于总大小的参数，当实质上总大小变成这两个参数相乘时。大多数情况下，我使用需要的“size”参数和“nmem”（有时是“count”等）参数的“1”。

- Chris

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使用两个参数形式可以提高内存对齐（在需要的平台上）。 - wallyk

关于malloc()和calloc()，您可以在这里找到有趣的差异解释：https://dev59.com/1XI_5IYBdhLWcg3wEexu#1585987 ...无论如何，您能否指出您考虑的除后两个函数之外的其他函数。 - alk

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@Paciv 这并不完全是重复的问题，因为那个问题及其答案没有涉及参数数量的差异。 - Dave Rager

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@wallyk，我对有关对齐问题的更多信息很感兴趣，能否在回答中解释一下？ - Dave Rager

@JensGustedt 我同意关于重复的观点。那个问题上被接受的答案在评论中有一个非常有趣的讨论。 - Dave Rager

@JensGustedt 谢谢。该线程中的讨论仅考虑了malloc和calloc之间的差异。似乎参数差异的原因是历史性的，因为内存大小要小得多，可能是由于不同的开发人员。我认为对于其他使用2个大小参数而不是1个的函数也是如此，但也许这取决于函数。 - Chris

2个回答

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调用 calloc(1, nmem*size) 和 calloc(nmem, size) 之间是否存在实际发生在较低级别的某些事情，使它们不同？由于 calloc() 填充了零内存，理由可能是它可能会浪费更多的周期去进行 mult。相比之下，malloc() 获得了使用预先计算值的机会，可能会减少调用中的开销，从而使其更容易满足。别忘了 C 语言是在 CPU 每个周期成本很高的时代设计的，因此与许多其他“高级”语言相比，设计非常精简。这个问题可能最好由 C 的作者丹尼斯·里奇来回答。

- Gil

Dennis Ritchie暂时不会回答任何问题，除非通过ouija板... - Donal Fellows

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可以查看英文原文，
原文链接

- wallyk · Accepted Answer

在对该问题的评论中，我写道 calloc()允许更好地内存对齐，适用于有关紧密度的平台。我还没有找到任何支持这一点的东西（但是我相信这是VMS / VAXC编译器的一个功能，但是相关资源很少）。

然而，我发现在1975年5月Unix V6发布时 calloc()和alloc()同时出现。在11个月前发布的V5中，两个函数都不存在; 内核和运行时库（以及汇编程序和C编译器）都是用汇编语言编写的。

在V6版本中，实现了calloc，它是一个仅有四行源代码的模块。

calloc(n, s)
{
return(alloc(n*s));
}

calloc()不会清空分配的内存；请参见alloc()，在V6中没有calloc()的man页面；然而alloc()的man页面如下：

描述
Alloc和free提供了一个简单的通用内核管理包。 Alloc给出一个字节大小；它返回一个指向至少该大小的区域的指针，这个区域是偶数的，因此可以容纳任何类型的对象。 free的参数是以前由alloc分配的区域的指针；这个空间可供进一步分配使用。

不用说，如果alloc分配的空间被超越或者一些随机数被传递给free，将会导致严重的混乱。

该例程使用一种首次适配算法，该算法将正在释放的块与其他已经释放的块合并起来。当没有合适的空间可用时，它调用sbrk（参见"break(II)"）从系统中获取更多内核。

诊断
如果没有可用的内核，则返回-1。

错误
分配的内存包含垃圾而不是被清除。

甚至在内存耗尽的情况下也不会返回NULL！

calloc()首次正式出现在UNIX V7中，即1979年1月，同时出现了其他几个改进：

calloc()清空返回的内存。
alloc()更名为malloc()
realloc()出现了
在内存不足或堆错误的情况下，函数“返回一个空指针（0）”