C缓冲区内存分配

Question

我对C语言还很陌生，请谅解我的无知。我想将一个完整的可执行文件读入缓冲区：

#include <stdlib.h>
FILE *file = fopen(argv[1], "rb");
long lSize;

fseek(file, 0, SEEK_END);
lSize = ftell(file);
fseek(file, 0, SEEK_SET);

char *buffer = (char*) malloc(sizeof(char)*lSize);
fread(buffer, 1, lSize, file);

该文件大小为6144字节（存储在lSize中），但我的缓冲区大小仅为4字节，因此缓冲区中只存储了MZ签名。

为什么在这种情况下malloc只分配4个字节？

编辑：可能是PE文件的MZ头中的第一个0终止了char缓冲区。然而，如果我将缓冲区设置为特定值，整个文件将被存储。如果我将缓冲区设置为int（= 4字节），则缓冲区不会被终止，但当然会更大（比char = 1字节大）。我只想逐字节地复制文件以及空字节。

编辑2：缓冲区当然包含了所有应该包含的内容，但如果我尝试使用fwrite将其写入新文件，则只写入了前四个\ 0（即4个字节）。我只是fwrite用错了。已修正此问题。对不起，问题描述不够清晰。

- Laughingman

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你认为为什么malloc只分配4个字节？ - Kiril Kirov

你怎么知道它只分配了4个字节（它不应该只分配4个字节，而且我在你的代码中没有看到任何错误）。你是如何确定只读取/存储了4个字节的？ - Mat

你不必使用sizeof来了解char的大小。在C中，"char"和"byte"是同义词，sizeof(char)始终为1。 - tiftik

按照定义，sizeof(char) == 1。如果缓冲区仅包含4个字节，则是因为lSize == 4。 - David Heffernan

代码看起来正确。你是否在调试器中以空终止字符串的形式查看缓冲区的内容，并且只看到了4个字节，因为第五个字节是空字节？在调用fread之前和之后尝试在内存窗口中检查缓冲区的内容。 - Dabbler

Answer 1

如果 lSize 确实等于 6144，那么你的代码确实会分配 6144 字节并读取整个文件的内容。如果你认为只有 4 个字节被读取了，那可能是因为第 5 个字节是零。因此，当缓冲区被解释为以零结尾的字符串时，它在那一点处终止。

你可以通过查看 buffer[4]、buffer[5] 等来检查缓冲区的其余部分。

另外，你不需要将 malloc 的返回值强制转换，而且 sizeof(char) == 1 是定义好的。最佳实践是像这样编写 malloc：

char *buffer = malloc(lSize);

但这不会改变你的结果。

- David Heffernan

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我认为你可能是正确的。DOS头是\MZ220，因此已终止。但是，如果我手动将缓冲区设置为一个较大的数字，例如buffer[16000]，则无论0的数量如何，缓冲区都将包含整个文件。 - Laughingman

我敢打赌你在调试器中把缓冲区看作是以空字符结尾的字符串。使用printf会在0处停止。如果只分配了4个字节，那么可能会在fread上引发段错误。运行一个for循环并逐个字符打印缓冲区，“printf("%c\n", buffer[i]);” - David Heffernan

我不理解你的编辑。你现有的代码将整个文件读入缓冲区中。它已经在那里了。但是你不能将其视为以空字符结尾的字符串。 - David Heffernan

Answer 2

为什么在这种情况下malloc只分配4个字节？

因为您忘记了#include （和对malloc()的返回值进行转换）。

不要忘记#include ，以便编译器知道malloc返回一个void*类型的值（而不是假定它返回int类型），并且需要一个size_t类型的参数（而不是假定它是int类型）

另外，请不要转换malloc的返回值。void*类型的值可以赋给任何类型的指针对象。转换返回值会使编译器静默地将int（在未包含时假定）转换为强制类型转换中的类型。请注意，如果没有转换，编译器会抱怨，让您知道您已经忘记了包括。

真正的错误不是malloc分配错误的数量（我认为它将分配正确的数量）。真正的错误是假设malloc返回int，而不是void*。int和void*可以以不同的方式传递（例如寄存器和堆栈），或者它们具有不同的表示形式（int的补码和void*的分段地址），或者其他任何事情（最可能的是sizeof（int）！= sizeof(void*)）。

- pmg

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哦？你确定吗？ - Kiril Kirov

将malloc的返回值强制转换后赋值给变量是不好的实践，但是这算错误吗？我怀疑这一点，因为我曾经这样做了无数次（我的背景是C++，在那里它不会被隐式转换）。 - Christian Rau

为什么类型转换会成为一个问题？ - akappa

我理解你抓住这个机会来谈一下 malloc() 函数返回结果的类型转换，但是如果这是问题的根源，则错误在于没有包含 stdlib.h 头文件，而类型转换只是隐藏了一个有用的警告。编辑后：阅读其他评论后，你看到了吗？以这种方式表达会让人困惑。 - Pascal Cuoq

根据注释，真正的错误是未包含正确的头文件。将返回值强制转换是一种使编译器默默接受错误的方法。 - pmg

Answer 3

你是如何检查缓冲区大小的？是使用 sizeof(buffer) 吗？如果是这样，那么你只能看到一个 指向int的指针 的大小，它是4个字节。你无法从指针中获取缓冲区的大小。你必须像你所做的那样将其单独存储（在 lSize 中）。

如果 malloc() 没有返回 NULL，那么你的缓冲区就没问题，大小也是正确的。

- RedX