如何确定realloc需要分配多少内存？

Question

我有一个关于应用程序设计的问题。 以下是伪代码:

char* buffer_to_be_filled = (char*) malloc(somesize);
fill_the_buffer(buffer_to_be_filled);
free(buffer_to_be_filled);

问题在于我不知道fill_the_buffer需要多少空间。

我正在考虑在fill_the_buffer函数内部解决问题。 如果需要，我可以重新分配空间；但是问题是，有没有办法找出我有多少可用空间？

这通常如何解决？我认为分配缓冲区的人也应该重新分配缓冲区，对吗？

注意：我正在使用fread函数填充缓冲区，因此我不知道需要多少空间。

- Jan Vorcak

Answer 1

您的函数无法使用realloc对传递给它的指针进行重新分配内存，因为realloc不能保证返回与传递给它的相同的指针（新缓冲区可能太大而无法原地扩展）。典型的解决方案是让函数接受第二个参数来指定缓冲区的大小，并在缓冲区太小时返回错误代码。理想情况下，错误代码将告诉用户缓冲区需要多大，以便他们可以自己重新分配并重新调用该函数。例如，从snprintf的手册页面中（也有这个问题）：

“snprintf()和vsnprintf()函数不会写入超过size字节（包括终止的空字符('\0')）。如果由于此限制而截断输出，则返回值是字符数（不包括终止的空字符），如果有足够的空间，则将被写入到最终字符串中。因此，返回值为size或更多表示输出已被截断。”

- Michael Mrozek

Answer 2

你必须将缓冲区大小传递到fill_the_buffer函数中。如果缓冲区不够大，你的函数必须返回一个错误值（例如 -1）。如果成功，你的函数可以返回写入字节的计数。这种方法是C语言的常见做法。

- brainstream

Answer 3

似乎fill_the_buffer()函数更适合知道如何最初维度化缓冲区和/或何时重新分配缓冲区以及增加多少。

因此，更改API可能是合适的： char * fill_the_buffer() 或者可能是 char * fill_the_buffer(size_t max_amount_caller_wants) 调用fill_the_buffer()的调用方仍然负责处理由函数返回的缓冲区，但是分配和维度化将留给函数的逻辑。

这种方法通常遵循将实现细节留给较低级别的想法，使上层更易读的思路。

- mjv

---

好的，如果一个函数分配了一些东西，我检索它并负责释放，那么这仍然是一个好的“设计”，我知道它会起作用，我只是想确保这是一个常见的做法。 - Jan Vorcak

@javo 你可以这样做，但这并不是常见的做法。通常分配内存的函数也会释放它。你可以将缓冲区传递给一个函数来填充它，或者该函数在内部保留一个静态缓冲区，在下一次调用时被覆盖。 - Michael Mrozek

是的。我理解您试图在同一方法中保持分配和释放的担忧。然而，这种方法并不罕见；当使用此模式时，建议以更明确的方式命名函数，例如Get_Data_From_XYZ()或类似的名称，并显式地注释API，告知调用者在不再需要缓冲区时需要释放它。 - mjv

Answer 4

如果您没有分配免费内存的问题，我有一个建议：
在程序开始时使用malloc分配初始大小（尝试为此初始分配做出良好的猜测），然后在fill_the_buffer中，您可能需要分配更多的内存，或者您可能不需要所有已分配的内存。在第一种情况下，您可以按步骤（例如每次泄漏10MB）分配适当数量的内存（取决于您的应用程序和可用的RAM），然后继续填充缓冲区，直到您需要更多内存，并重复此过程，直到缓冲区填满。
在第二种情况下，您可以简单地使用realloc来减少缓冲区已分配内存的大小。
但是要注意使用realloc，特别是当您想增加缓冲区大小时，因为它通常会导致很大的开销（它必须找到足够大的空闲内存部分，然后将所有旧数据复制到新部分并释放旧部分）。

- Ehsan Khodarahmi