在malloc失败时如何释放二维数组

Question

如果我有一个按如下方式分配的二维数组：

int** map;
map = malloc(number * sizeof(int*));
if(!(map)){
    printf("out of memory!\n");
    return 1;
}
for (int i = 0; i < number; i++){
    map[i] = malloc(number * sizeof(int));
    if (!(map[i])){
        printf("Not enough memory!\n");
        return 1;
    }
}

如果分配失败并进入if语句，我应该释放map和迄今为止分配的“columns”吗？如果是这样，我该如何操作？

目前我只是打印消息并返回1，但我不确定这是否是正确的方法。

- John Doe

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你没有一个二维数组，那是一个基于指针的查找表。要分配一个二维数组，你必须使用 int (*map)[number] = malloc(sizeof (int[number][number])); 或等效的方法。区别在于，即一个二维数组的数据是在相邻的内存单元中分配的，这一点非常重要。 - Lundin

不要忘记检查外部 malloc 的返回值。 - user464502

@Lundin 哦，我不知道，除了数据分配方式不同之外，它们在使用方法/速度方面还有其他区别吗？ - John Doe

@user464502 我忘记了，已经修复。谢谢 - John Doe

@JohnSmith 你所使用的方法唯一的优点是允许查找表的每个“维度”具有不同的大小，并在运行时更改大小。缺点是你的方法会导致堆分段、程序由于高速缓存失效而变得非常慢，代码也变得过于复杂，存在潜在的错误和内存泄漏风险。此外，实际分配时间也比你的代码慢得多。 - Lundin

Answer 1

是的，你应该使用free()，否则会导致内存泄漏，如果这是一个长时间运行的程序，则可能会很重要。

使它更容易的一种方法是计算所有分配的总大小，并进行单个较大的malloc()而不是一堆较小的分配。这也可能（大大）更快，因为堆分配可能很昂贵。

这样，你只需要检查一次是否成功或失败，如果失败则无需任何free()。

类似于这样：

int ** map_allocate(size_t number)
{
  int **base = malloc(number * sizeof (int *) + number * number * sizeof (int));
  if(base != NULL)
  {
    int *row = (int *) (base + number);
    for(size_t i = 0; i < number; ++i)
      base[i] = row + i * number;
  }
  return base;
}

我没有测试运行过这个，但类似的东西。

- unwind

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嗯，对于非常大且频繁访问的地图来说，使用这种方法是否仍然更快，还是在长期运行中可能变得更慢，因为我每次都需要计算我的数字所在的位置？如果它几乎总是更快，我可能会考虑使用类似你的解决方案（我需要尽量从程序的执行中缩短时间）。 - John Doe

@JohnSmith 什么？我并没有提出任何不同的数据结构，也没有什么“计算我的数字在哪里”的意思，我所提供的只是一种分配数组的替代方法。我很困惑。 - unwind

Answer 2

您可以使用：

if (!(map[i])){
    printf("Not enough memory!\n");

    while (--i>=0)
        free(map[i]);

    free(map);
    return 1;
}

- Paul Ogilvie

Answer 3

在分配指针后立即将其设置为null。

int **map;

map = malloc(number * sizeof(int *));
if(!map)
    goto out_of_memory;
for(i=0;i<number;i++)
    map[i] = 0;

for(i=0;i<numbers;i++)
{
    map[i] = malloc(number * sizeof(int));
    if(!map[i])
        goto out_of_memory;
}

...

return 0;

out_of_memory:
    if(map)
        for(i=0;i<number;i++)
            free(map[i]);
    free(map);
    return -1;

- Malcolm McLean