为什么 malloc 分配的内存值使用 i++ 而不是 i+4 分配在 int 为 4 字节大的情况下？

如何解决为什么 malloc 分配的内存值使用 i++ 而不是 i+4 分配在 int 为 4 字节大的情况下？

我的思绪现在很混乱，很受打击，希望有人能帮我解惑/让我重新走上正确的道路。

如果我错了，请纠正我，但在 C 中，您使用 malloc 来“保留”/获得一定数量的内存空间（以字节为单位）。

所以 int* ptr = malloc(10 * sizeof(int)); 会分配 40 字节的内存/将指向内存中该区域的指针分配给变量/指针 ptr（假设在这台机器上 int 是 4大字节).

我不明白的是，当您为数组分配值时，为什么 i 是 i++（1 增量）而不是 i + 4 又名 int 的大小。这是有道理的，因为我们有一个 40 字节的内存块，我们迭代了 10 次 à +4 字节 => 40 字节。

代码示例： 假设，为了简单起见，函数 random() 返回一个随机整数。

（正确的方法 -> 10 个随机整数）：

for(int i = 0; i < 10; i++) {
    *(ptr + i) = random();
}

（我对 i+4 Bytes 的想法，产生了奇怪的结果，错误的方式）：

for(int i = 0; i < 10; i+=4) {
    *(ptr + i) = random();
}

我的问题是，当 int 有 4 个字节大时，为什么 ptr + i (i+1) 选择每个 int 的正确地址，我们甚至保留了 40 个字节的内存，而不是 10 个字节。也就是为什么 ptr + i (i+4) 错了吗？

（对我的大脑来说，迭代 i+4 而不是 1 是有意义的。通过 malloc 分配的 start/ptr => 0x400，一个 int 是 4 个字节大所以下一个地址/下一个 int 在 0x404、0x408 等处。 .. 不是 0x401,0x402 ....)

解决方法

指针运算和内存分配是两件不同的事情。

指针运算总是基于被指向对象的类型来完成。也就是说，指针算术总是包含一个自动的、隐式的乘以那个大小。所以

int *p;
/* ... */
p++;

总是将 p 中的地址增加 sizeof(int) 字节。

必须如此，因为除其他外，指针算术模拟数组访问。所以它必须考虑指向对象的大小，以便像

这样的符号

*(p + 1)

和

p[1]

正常工作。

另一方面，malloc 函数总是以字节为单位进行处理。一个原因——也许是原因——正是 malloc 是一个函数。当你说这样的话

malloc(10 * sizeof(int))

您机器上的 malloc 函数接收到的数字仅为 40。malloc 无法知道这是 40 个大小为 1 的东西，还是 10 个大小为 4 的东西，还是一个大小为 40。它只知道它必须分配 40 个字节。（也有关于对齐的要求。）

如果你希望它以不同的方式工作——如果你想要类似的东西

int *ip = malloc(10);

自动缩放 sizeof(int) -- 很难看出它在 C 中是如何工作的。（相比之下，在 C++ 中有 new[]，它可以并且确实将分配对象的大小放入帐户。）

如果 p 是指向 T 类型对象的指针，则 p+1 产生指向类型的下一个对象的地址； p++ 前进 p 以指向下一个对象。

给定

char  *cp = (char *)  0x1000;
short *sp = (short *) 0x1000; // assume 2-byte short
long  *lp = (long *)  0x1000; // assume 4-byte long

那么以下是正确的：

       char            short           long
       +–––+           +–––+           +–––+
0x1000 |   | <––cp     |   | <––sp     |   | <-–lp
       +–––+           + - +           + - +
0x1001 |   | <-–cp+1   |   |           |   |
       +———+           +———+           + - +
0x1002 |   | <––cp+2   |   | <––sp+1   |   |
       +———+           + - +           + - +
0x1003 |   | <––cp+3   |   |           |   |
       +–––+           +–––+           +–––+
0x1004 |   | <––cp+4   |   | <––sp+2   |   | <––lp+1
       +———+           + - +           + - +
        ...             ...             ...