c++ - 混淆结构和结构指针

Question

我想知道两者的区别

struct file_operations {

} a;

和

struct file_operations {

} *a;

它们在内存中是如何分配的？在第一种情况下，编译器如何知道“a”的内存位置？它来自符号表吗？如果是这样，如何找到符号表(或任何其他表)的地址？

在第二种情况下，我假设内存地址存储在一个大小为 32 位的变量中，这个变量的位置(第二个代码中“a”的地址)是如何计算出来的？

Answer 1

在第一种情况下，在内存中分配一个结构实例，分配的字节数等于 sizeof(a) 返回的值。

在第二种情况下，分配了一个指针，分配的字节数等于指针的大小，即 sizeof(void *)。

正如您可能猜测的那样，第二种情况不允许您访问结构的字段，因为指针指向的内存无效，直到您从堆中请求足够的内存，或者直到您指向它到第一个示例中的实例。

假设我们有以下结构

struct Data {
    int    quantity;
    double value;
    char   name[100];
};

如果您执行以下操作

struct Data data;

然后分配了一个struct Data的实例，你可以立即访问它的字段，例如

data.quantity = 1;
data.value = 3.0;

strcpy(data.name, "My Name Is ...");

如果你声明一个指针，比如

struct Data *pointer;

然后你不能访问这些字段，直到你使指针指向一个有效的struct Data实例，否则会发生未定义的行为，你可以通过获取struct Data data; 我们已经在上面初始化了，像这样

pointer = &data;

pointee 的生命周期限制了指针的有效生命周期，一旦你离开了 data 声明的范围，那么指针将指向垃圾，因为 data 将被释放。

另一种使指针有效的方法是使用 malloc()，即通过请求 sizeof(struct Data) 从系统堆中请求内存来完成> 字节，像这里¹

pointer = malloc(sizeof(struct Data));

之后，你首先检查内存是否被分配，当有问题时malloc()保证返回一个特殊的指针NULL，这是一个无效的指针帮助您检查 poitner 是否实际指向有效内存，

if (pointer != NULL) 
{
    pointer->quantity = 1;
    pointer->value = 3.0;

    strcpy(pointer->name, "My Name Is ...");
}

在这种情况下，指针在您决定无效之前一直有效，当您确定无效时，您必须像这样调用 free()

free(pointer);

之后，如果您再次尝试访问该指针，将发生未定义的行为。

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¹_{您还可以使用此语法使其独立于指针 的类型 pointer = malloc(sizeof(*pointer)); ，因为 sizeof(*pointer) 等于 sizeof(struct Data)。}