使用realloc重新调整缓冲区大小

Question

如果所指向的区域被移动，将执行 free(ptr)。请问能否解释一下关于 realloc() 的上述语句？这条语句来自于 calloc、malloc、realloc 和 free 的手册页。

- mawia

Answer 1

我认为以下解释可能更清晰：

如果当前块的扩展需要更多空间而该空间不足，那么将分配一个新块，其大小与所需相同，并将现有数据从旧块复制到新块的开头。然后释放旧块并返回一个指向新块的指针。

参考自C语言中的realloc

- Naveen

Answer 2

假设你有以下堆布局。这是一个简化的内存分配器，其中堆中没有控制信息占用空间。

Addr       A                   B
     +------------+      +------------+
1000 | your space |      | your space |
     +------------+      +------------+
2000 | free space |      | used space |          
     |            |      +------------+
3000 |            |      | free space |
     |            |      |            |
4000 |            |      |            |
     +------------+      +------------+

在这两种情况下，你都在地址1000分配了1000个字节的内存。但是，在情况B中，紧随其后的内存被分配给了其他用途。

现在让我们来看看当你想将内存重新分配为2000个字节时会发生什么。

在情况A下，这很容易，它只是按照下面的图表扩大你的分配。

但是，在情况B下，就不那么容易了。紧随你的块之后的内存正在使用中，因此没有足够的空间来扩展你的分配，而你需要连续的内存。以下是两种情况的结束位置：

Addr       A                   B
     +------------+      +------------+
1000 | your space |      | free space |
     |            |      +------------+
2000 |            |      | used space |
     +------------+      +------------+
3000 | free space |      | your space |
     |            |      |            |
4000 |            |      |            |
     +------------+      +------------+

对于情况B，分配器找到一个足够大的块（在3000处），可以用来满足您所需的扩展，并将您当前块（在1000处）的内容复制到其中。然后它会给您这个新块的地址并释放旧块，因为您不再需要它了。 这就是你问题中提到的那句话的意思。

移动缓冲区的这种操作取决于内存分配策略，但通常情况下，如果：

• 它后面有空闲空间，加上当前空间可以满足重新分配；或者
• 您正在减少大小。

则缓冲区不会被移动（这通常很昂贵，因为它涉及大量的内存复制）。

- paxdiablo

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你需要澄清使用了额外空间的“其他人”是指“分配空间的程序的另一个部分”，而不是“由另一个用户运行的另一个进程”吗？ - Jonathan Leffler

Answer 3

您不能总是在原地扩展内存区域。堆中可能没有足够的空间。因此，它将分配一个全新的内存块并释放旧的内存，而不是扩展它。

- i_am_jorf