Question

malloc动态内存分配问题请教高手

一、 为什么malloc函数需要强制类型转换？如果 指针类型 与 强制转换类型 不一致表示什么含义？
int *p = ( int *) malloc( sizeof( int ) );
(1)一个int 类型的指针指向一个大小为sizeof( int )的内存空间,为什么需要( int *)做前缀？
(2)如果写的类型不对应会出现什么问题？
例如：
double *p = ( double *) malloc( sizeof( int ) ); //在VC++6.0编译环境int 4字节
int *p = ( double *) malloc( sizeof( double ) ); //在VC++6.0编译环境double 8字节
char *p = ( char *) malloc( sizeof( char ) ); //在VC++6.0编译环境char 1字节
// 向众多高手请教malloc函数具体含义

二、malloc函数后面需要的大小是什么含义？
C语言malloc中如果我这样写：
int *p = (int *) malloc( sizeof( int ) );
就是用一个p指针指向分配的一段动态内存，大小为sizeof( int )

但是我这样写：
int *p = ( int *) malloc( 200 );
就是用一个p指针指向分配的一段动态内存，大小为200字节，但是由于int是4字节（在VC++6.0编译环境下），所以这段内存空间就可以当作25块int空间来使用吗？如果不是则应该是怎样的？

类似的写法还有很多，不再乱写。。。

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千言万语一句话：关于malloc函数在线等求众多高手详解.......小弟在此谢过！

Answer 1

（1）malloc()函数的原型是：void *malloc(size_t size)，但是在ANSI C之前的C语言，没有void *这中类型，所以malloc()的返回值被定义为char *，如果赋给其他类型的指针变量，就需要强制类型转换，否则出错；
（2）目前，已经不需要这么写了，因为void *类型的指针可以赋值给任意类型的指针变量；
（3）malloc()是根据括号里参数指定的大小分配内存空间的，sizeof的作用就是提供一个数值，所以可以用数字（比如200）来替代，200个字节也就相当于50个int变量的大小（前提：int为4个字节）；
（4）double *p=(double*)malloc(sizeof(int));，可能导致内存分配不足，p本想请求double大小的内存，现在只有int大小；
（5）int *p = (double *)malloc(sizeof(double));，这句会出错，因为p是int *类型，而等号右边是double *类型，不能这么赋值。

追问

高手我还是不明白：
int *p = ( int *) malloc( 200 );
p指针指向申请的200字节空间，但是int为4字节，这个200字节空间就被分成50份int类型小空间，但是我这样写：
*p =20000；
这样只有一份int小空间里面写着20000，那么那其余的49份int类型小空间是不是全是0？还是那其余的49份int类型小空间根本识别不到？

追答

经过实验得到结果：使用malloc()后，剩余的那些未赋值的小空间会被初始化为0。

Answer 2

一、关于强制转换
先看 malloc 的函数原型：
void* malloc(size_t size);
即，动态分配一块 size 大小的连续内存，并把这块内存的起始地址返回给调用者。malloc 返回的指针类型是 void* 类型。注意，void* 是一种类型。
接着看：

int *p = ( int *) malloc( sizeof( int ) );

等价于：
size_t size = sizeof(int);
void * ptr = malloc(size);
int* p = (int*)ptr; // 因为类型不同，所以要做强制类型转换。
看到这里，应该回答了你第一个小题：为什么需要( int *)做前缀

接着看：
double *p = (double *) malloc(sizeof(int));
假设你是在 32 位机上。double *p 指向一个 double[8字节]，但是你只分配了 4 字节的内存给他，这个时候如果你用 *p 去读，就要读 8 个字节，明显的读越界了。读越界各个操作系统处理的不一样，有的时候程序会 core 掉，有的时候不会。
int *p = ( double *) malloc( sizeof( double ) );
这个时候 *p 只能访问到 4 个字节，你却给他分配了 8 个字节，那么，后面的 4 个字节永远访问不到，也就白白浪费掉了。
二、malloc函数后面需要的大小是什么含义？
malloc 接受的 size 就是你要分配的内存的大小。
int *p = ( int *) malloc( 200 );
这个时候，你分配了 200 个字节，在 32 位机器上，可以存 25 个int。
这个时候你可以这么写：
for (int idx = 0; idx != 25; ++idx) {
*p++ = idx;

}
指针也是可以运算的。动态数组都是这么做的。

多写点实验代码，慢慢就理解了。

追问

感谢高手详细解答，只是我还有一事未明：
int *p = ( int *) malloc( 200 );
p指针指向申请的200字节空间，但是int为4字节，这个200字节空间就被分成50份int类型小空间，但是我这样写：
*p =20000；
这样只有一份int小空间里面写着20000，那么那其余的49份int类型小空间是不是全是0？还是那其余的49份int类型小空间根本识别不到？

追答

int *p = ( int *) malloc( 200 );

*p = 20000;
这个时候，p[0] == 20000；p[1-49] 里面的数据是不确定的。因为 malloc 只负责分配内存，并不负责初始化这块内存里面的数据。好比你去食堂吃饭，malloc 告诉你这 50 个桌子给你用了，但不会帮你把桌子收拾好，如果这写桌子以前有人用过，上面可能还有残羹冷炙，碰巧你来的早，还没有人用过，那这写桌子就是干净的。一般malloc分配内存后，都会调用 memset，把这块内存空间全部设置为 0。