在这个问题上,有人在评论中建议我不要使用malloc的结果。即,我应该这样做:

int *sieve = malloc(sizeof(*sieve) * length);

而不是:

int *sieve = (int *) malloc(sizeof(*sieve) * length);

为什么会这样?


当前回答

在C语言中,您得到了从void*到任何其他(数据)指针的隐式转换。

其他回答

void指针是泛型指针,C支持从void指针类型到其他类型的隐式转换,因此不需要显式类型转换。

然而,如果您希望相同的代码在不支持隐式转换的C++平台上完美兼容,则需要进行类型转换,因此这一切都取决于可用性。

malloc的主要问题是获得正确的大小。

malloc()返回的内存是非类型的,由于简单的强制转换,它不会神奇地获得有效的类型。

我想这两种方法都很好,选择应该取决于程序员的意图。

如果为类型分配内存,则使用强制转换。

ptr=(T*)malloc(sizeof(T));

如果为给定指针分配内存,则不要使用强制转换。

ptr=malloc(sizeof*ptr);

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第一种方法通过为给定类型分配内存,然后将其强制转换以确保分配给正确的指针,从而确保正确的大小。如果使用了不正确的ptr类型,则编译器将发出警告/错误。如果ptr的类型被更改,那么编译器将指出代码需要重构的地方。

此外,第一种方法可以组合成类似于C++中新运算符的宏。

#define NEW(T) ((T*)malloc(sizeof(T)))
...
ptr = NEW(T);

此外,如果ptr为void*,则此方法有效。

Ad 2

第二个方法不关心类型,它通过从指针的类型中获取数据来确保正确的大小。这种方法的主要优点是,每当ptr的类型发生变化时,都可以自动调整存储大小。它可以在重构时节省一些时间(或错误)。

缺点是,如果ptr为空,则该方法不起作用,但它可能被认为是一件好事。而且它不适用于C++,因此不应在C++程序将要使用的头中的内联函数中使用。

就我个人而言,我更喜欢第二种选择。

TL;博士

int *sieve = (int *) malloc(sizeof(int) * length);

有两个问题。类型转换,并且您使用类型而不是变量作为sizeof的参数。相反,请这样做:

int *sieve = malloc(sizeof *sieve * length);

长版本

不您不必计算结果,因为:

这是不必要的,因为在这种情况下,void*会自动安全地升级为任何其他指针类型。它给代码增加了混乱,强制转换不太容易阅读(特别是如果指针类型很长)。这会让你重复自己,这通常是不好的。如果您忘记包含<stdlib.h>,它可能会隐藏错误。这可能会导致崩溃(或者更糟糕的是,直到稍后在代码的某个完全不同的部分发生崩溃)。考虑如果指针和整数的大小不同会发生什么;然后你通过投射来隐藏警告,可能会丢失返回地址的一部分。注意:从C99开始,隐式函数从C中消失,这一点不再相关,因为没有自动假设未声明的函数返回int。

作为澄清,请注意我说的是“你不需要投”,而不是“你不必投”。在我看来,这是一个失败的演员阵容,即使你做得对。这样做根本没有好处,但有一系列潜在的风险,包括演员阵容表明你不知道这些风险。

另外,正如评论家指出的,上面提到的是直接C,而不是C++。我非常坚信C和C++是独立的语言。

此外,代码不必要地重复类型信息(int),这可能会导致错误。最好取消引用用于存储返回值的指针,将两者“锁定”在一起:

int *sieve = malloc(length * sizeof *sieve);

这还将长度移到前面以增加可见性,并删除sizeof的多余括号;只有当参数是类型名时,才需要它们。许多人似乎不知道(或忽略)这一点,这使得他们的代码更加冗长。记住:sizeof不是函数!:)


虽然在一些罕见的情况下,将长度移到前面可能会增加可见性,但也应注意,在一般情况下,最好将表达式写成:

int *sieve = malloc(sizeof *sieve * length);

在这种情况下,由于首先保持sizeof,确保乘法至少使用size_t数学运算完成。

比较:malloc(sizeof*sive*length*width)与malloc,当width和length的类型小于size_t时,第二个可能会溢出长度*宽度。

在C语言中,不需要强制转换malloc的返回值。malloc返回的指向void的指针会自动转换为正确的类型。但是,如果您想用C++编译器编译代码,则需要强制转换。社区中的首选替代方案是使用以下方法:

int *sieve = malloc(sizeof *sieve * length);

另外,如果你改变了筛子的类型,你就不用担心改变表达式的右边。

正如人们所指出的那样,铸件是不好的。尤其是指针强制转换。

我加入强制转换只是为了表示对类型系统中的丑陋漏洞的不满,这种漏洞允许像以下代码片段这样的代码在没有诊断的情况下编译,即使没有强制转换来导致错误的转换:

double d;
void *p = &d;
int *q = p;

我希望这不存在(而且在C++中也不存在),所以我投了。它代表了我的品味和我的编程政治。我不仅投了一个指针,而且有效地投了一张选票,并淘汰了愚蠢的恶魔。如果我真的不能摆脱愚蠢,那么至少让我用一种抗议的姿态来表达这样做的愿望。

事实上,一个好的做法是用返回无符号char*的函数包装malloc(和朋友),并且基本上不要在代码中使用void*。如果需要指向任何对象的通用指针,请使用char*或无符号char*,并在两个方向上进行强制转换。也许,可以放松的一点是使用memset和memcpy等函数而不进行强制转换。

关于强制转换和C++兼容性的主题,如果您编写代码以使其同时编译为C和C++(在这种情况下,当将malloc的返回值分配给void*以外的其他对象时,您必须强制转换malloc),您可以为自己做一件非常有用的事情:当编译为C++时,可以使用宏强制转换为C++风格的强制转换,但当编译为C:

/* In a header somewhere */
#ifdef __cplusplus
#define strip_qual(TYPE, EXPR) (const_cast<TYPE>(EXPR))
#define convert(TYPE, EXPR) (static_cast<TYPE>(EXPR))
#define coerce(TYPE, EXPR) (reinterpret_cast<TYPE>(EXPR))
#else
#define strip_qual(TYPE, EXPR) ((TYPE) (EXPR))
#define convert(TYPE, EXPR) ((TYPE) (EXPR))
#define coerce(TYPE, EXPR) ((TYPE) (EXPR))
#endif

如果您遵循这些宏,那么对代码库进行简单的grep搜索以查找这些标识符将显示所有强制转换的位置,因此您可以检查其中是否有错误。

然后,如果您经常使用C++编译代码,那么它将强制使用适当的强制转换。例如,如果您使用strip_qual只是为了删除常量或volatile,但是程序的变化导致现在涉及到类型转换,那么您将得到一个诊断,并且您必须使用强制转换的组合来获得所需的转换。

为了帮助您遵守这些宏,GNUC++(而不是C!)编译器有一个漂亮的功能:一个可选的诊断程序,它针对所有C样式强制转换的出现而生成。

     -Wold-style-cast (C++ and Objective-C++ only)
         Warn if an old-style (C-style) cast to a non-void type is used
         within a C++ program.  The new-style casts (dynamic_cast,
         static_cast, reinterpret_cast, and const_cast) are less vulnerable
         to unintended effects and much easier to search for.

如果您的C代码编译为C++,则可以使用此-Wold样式的转换选项来查找可能在代码中出现的(类型)转换语法的所有情况,并通过使用上述宏中的适当选项(或组合,如果需要)来替换它来跟踪这些诊断。

这种转换处理是在“Clean C”中工作的唯一最大的独立技术理由:结合了C和C++方言,这反过来又在技术上证明了强制转换malloc的返回值是合理的。