在C语言中初始化整型指针数组

Question

我对在C语言中使用指针有一些困惑和问题。我已经提供下面的示例代码，以便更容易地理解它。请注意这些代码之间的差异。如果您对其理解有问题，请给予反馈。

这不起作用。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void process() {
    int *arr;
    arr=(int*)malloc(5*sizeof(int));
    arr=(int*){3,1,4,5,2};
    for(int z=0;z<5;z++) {
        printf("%d ",arr[z]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    process();
    return 0;
}

但这样也可以工作。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void process() {
    int *arr;
    arr=(int*)malloc(5*sizeof(int));
    arr=(int[]){3,1,4,5,2};
    for(int z=0;z<5;z++) {
        printf("%d ",arr[z]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    process();
    return 0;
}

这也可以工作。为什么呢？因为我没有在这里分配内存。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void process() {
    int *arr;
    arr=(int[]){3,1,4,5,2};
    for(int z=0;z<5;z++) {
        printf("%d ",arr[z]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    process();
    return 0;
}

为什么它们不一样？

    arr=(int*){3,1,4,5,2};
    arr=(int[]){3,1,4,5,2};

有没有其他方式来初始化指向整数的数组，而不是使用单独分配的方式？

arr[0]=3;
arr[1]=1;
arr[2]=4;
arr[3]=5;
arr[4]=2;

如何获取指针的内存分配大小/数量，以便我可以像静态使用for(int z=0;z<5;z++) {一样使用for(int z=0;z<NUM;z++) {？

非常感谢任何回答。

提前致谢。

- shibly

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您正在使用 gcc 吗？arr=(int[]){3,1,4,5,2}; 我认为它不是有效的 C++。 - Jesse Good

是的，我正在使用gcc编译器。这不是有效的C++吗？arr=(int[]){3,1,4,5,2}; - shibly

是的，它们被称为复合字面量，gcc在C++中作为扩展接受它们（尝试使用-pedantic编译，你应该会得到一个警告）。 - Jesse Good

你的代码中有stdlib.h和iostream库，还有namespace和malloc函数。这是哪种语言？是C++吗？ - ScarletAmaranth

@ScarletAmaranth，我移除了iostream和namespace。这是C语言。谢谢。 - shibly

我们知道以下两种声明是不允许的： int *ptrInt = {23,44,65,555}; char *ptrChar = {'2','3'}; 但是为什么下面这种声明允许： char *str2 = "Hello"; - Mahesha Padyana

Answer 1

在前几个例子中，malloc 调用分配了一块内存，并将指向该内存的指针赋给 arr。一旦再次对 arr 进行赋值操作，指针值就会被覆盖，你就无法追踪到已分配的内存，也就是泄漏了内存。这就是一个 bug。

换句话说，如果你使用 malloc() 分配了一块内存，那么你可以使用数组语法将数据写入其中（例如）：

int* arr = (int *) malloc(sizeof(int) * 5);
for (int i=0; i<5; ++i)
    arr[i] = i;

但是你不能直接为arr分配其他内容，否则你就会失去那块内存的指针。当你使用malloc()分配一个块时，不要忘记在不再需要它时使用free()进行删除。

数组不是指向整数的指针；它是一个数组。当你将数组名作为参数传递给一个接受指针作为参数的函数时，数组名被说成“衰减为指针”，但它们并不是同一件事情。

关于你最后的问题：这实际上是数组和指向类型的指针之间的差异：编译器知道数组的大小，但它不知道由任意类型的指针指向的块的大小。答案很遗憾，是不行的。

但既然你正在编写C++代码，而不是C代码，你不应该使用数组：使用`std::vector'！它们知道自己的长度，而且可以扩展。

- Ernest Friedman-Hill

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理解STL的向量对于初学者来说太难了。 - Stepan Yakovenko

@Ernest Friedman-Hill，我没有理解清楚，我发布的代码有 bug 吗？哪一段有问题？ - shibly

@user643540 -- 我希望你是在开玩笑。这比掉木头还容易。 - Ernest Friedman-Hill

@ErnestFriedman-Hill，您是在告诉我不要使用malloc吗？还是应该如何使用malloc，然后分配值？ - shibly

@prime -- 你绝对可以使用malloc，只要你使用正确；请看我的编辑。 - Ernest Friedman-Hill

Answer 2

当你执行 ptr = {1,2,3,4,5} 时，你让 ptr 指向数据段中的常量数组 {1,2,3,4,5} 所在的内存，因此会造成内存泄漏。如果你想初始化你的内存，在分配内存后，请写：ptr[0]=1; ptr[1]=2; 以此类推。如果你想要复制数据，请使用 memcpy 。

- Stepan Yakovenko

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我不想像我之前说的那样逐个赋值。 - shibly

你想如何填充已分配的内存？也许你只想从常量数组中读取数据？那么只需要说：ptr = {1,2,3,4,5}，而不需要使用alloc()或new[]。但是你将没有机会修改这个数组。 - Stepan Yakovenko

你的回答有点令人困惑。这里的ptr是数组还是指针？你能否请贴上带有ptr的完整C代码？ - shibly

指针和数组在C语言中是相同的。如果您愿意，请通过Skype联系我（stiv.yakovenko），我将尝试使用MSPaint中的图表进行解释。 - Stepan Yakovenko

抱歉反驳你，但在C语言中，数组和指针是两个非常不同的东西。如果你不相信，请尝试运行以下代码：int a[3]; printf("sizeof(a) = %d\n", (int)sizeof(a)); printf("sizeof(a + 0) = %d\n", (int)sizeof(a + 0)); 第一个printf()输出12，第二个输出8。为什么？因为在a + 0中，数组标识符衰变为指针，这与数组非常不同。 - cmaster - reinstate monica

Answer 3

逗号分隔的值列表是初始化数组的一种构造方式。但它不适用于初始化指向数组的指针。这就是为什么你需要使用 (int[]) - 它告诉gcc创建一个未命名的整数数组，并用提供的值进行初始化。

除非你确实想要，否则gcc不会让你失去 arr 是一个数组的信息。这就是为什么你需要一个强制类型转换。最好将 arr 声明为数组，而不是指针。你仍然可以将其传递给接受指针的函数。但是gcc不会让你泄漏内存使用malloc：

error: incompatible types when assigning to type ‘int[5]’ from type ‘void *’

如果你需要一个既可以是数组又可以是指向分配内存的指针的变量，那么创建另一个变量来实现这个需求。最好还是创建一个接受指针作为参数的函数，并将其传递给数组或指针。

- proski

Answer 4

我觉得我可以进一步澄清被接受的答案。

当你用例如初始化一个数组时。

int arr1[]={1,2,3,4,5};

这将在堆栈上保留内存，用值{1,2,3,4,5}填充它，并将arr设置为指向该内存块的指针。

当您使用new初始化数组时：

arr2 = new float[5];

这将在堆上分配内存，并返回指向该内存块的指针。如果您随后调用：

arr2 = arr1;

你会丢失为arr2分配的堆内存的地址。这就是内存泄漏。

正确的做法是使用memcpy将栈中的arr1值复制到堆中。

memcpy(arr2, arr1, sizeof(arr1)); // src, dest, #bytes

- Pedro Freitas