C malloc() und free()?

Ich habe gehört, dass man malloc() in C immer dann verwenden sollte, wenn man nicht genau weiß, wie viele Werte man z.B in einem Array speichern will. Das würde dann ja z.B so gehen:

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Aber man kann das Problem ja auch ohne malloc() lösen, z.B so:

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Warum sollte ich also malloc() verwenden?

3 Antworten

PeterKremsner

03.03.2022, 16:04

Das zweite was du hier verwendest bezeichnet man als Variable Length Array (VLA) und das unterstützen viele (aber nicht alle) Compiler sofern man die Sprachversion nach oben dreht, allerdings haben VLAs einige gravierende Probleme weswegen sie zB nicht im C++ Standard aufgenommen wurden. Ein oft genannter Grund dafür ist, dass sizeof bei einem VLA nicht zur Compiletime bekannt ist womit das in C++ eben nicht mehr eindeutig für constexpr genutzt werden kann.

Ein VLA hat zudem keinen Vorteil gegen malloc/free außer dass das Array vielleicht am Stack reserviert wird was aber eigentlich eher mehr Probleme bereitet als am Heap.

Zudem ist das Prüfen auf eine fehlerhafte Allozierung mit malloc weitaus einfacher. Also mit einem VLA bekommst du direkt einen Segmentation Fault während malloc dir den Nullpointer zurück gibt.

Der allgemeinere Code wäre also die Verwendung von malloc und free ohne VLAs.

VLAs sind vielleicht bei garantiert sehr kleinen Arrays nützlich, weil dann der Impact auf den Stack nicht all zu groß ist und sie haben in C den Vorteil dass man hier ein explizites free braucht, weil das der Compiler macht.

Allerdings kann man wenn man in C malloc und free oder VLAs verwendet auch direkt C++ verwenden und hier mit Smartpointern arbeiten was dann den selben Effekt hat nur dass man hier eben auf dem Heap arbeitet. Also mir würde kein Fall einfallen welcher die Nutzung von VLAs notwendig oder besser machen würde.

tunik123

03.03.2022, 15:22

Das zweie Beispiel funktionier nur, wenn

Der C-Compiler Felddeklarationen unterstützt, bei denen die Feldgröße keine Konstante ist. Bei int arr1[n1] ist n1 zur Übersetzungezeit nicht bekannt.
Der C-Kompiler Deklarationen nach ausführbaren Anweisungen erlaubt. Nach scanf darf keine Deklaration mehr kommen.

Manche neueren C-Compiler erlauben so etwas, aber selbstverständlich ist das nicht.

priesterlein

03.03.2022, 15:18

In c kannst du keine Variablen als Arraygröße in der Deklaration benutzen. Ab C99 war das teilweise möglich, aber die Fehlerquote bei denen, die das dann verwendeten, war enorm, weil sie keine Fehlerbehandlung machen.

Butzti

Beitragsersteller

03.03.2022, 15:22

Echt? Weil beide Code-Abschnitte funktionieren bei mir

tunik123

03.03.2022, 15:23

@Butzti

Manche (!) Compiler können das.

priesterlein

03.03.2022, 15:24

@Butzti

Dann hast du einen Compiler, der das kann, das war aber nicht immer so und wie man sieht, neigst auch du dazu, komplett alle potentiellen Fehler zuzulassen.

Butzti

Beitragsersteller

03.03.2022, 15:24

@tunik123

Okay, also sollte ich bei solchen Problemen eher mit malloc() arbeiten, oder?

priesterlein

03.03.2022, 15:26

@Butzti

Wenn du absolut C-treu sein willst, musst du wissen, dass ALLE Deklarationen am Anfang eines Blockes stehen müssen und das gibt dein code nun mal in beiden gezeigten Beispielen nicht her. Also musst du sehr genau darauf achten, welche Compiler du verwendest und wie sie genau damit umgehen. Wenn sie das alles können und du nicht wechselst: ok. Aber passe trotzdem auf, in der Programmierung IMMER Fehler abzufangen, Grenzwerte zu kontrollieren usw.

Butzti

Beitragsersteller

03.03.2022, 15:27

@priesterlein

Okay das ist gut zu wissen. Danke!

tunik123

03.03.2022, 15:30

@Butzti

Ja, wenn es portabel sein soll, lieber mit malloc().

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typedef struct {

int size;

unsigned char data[1];

}* ObjRef

ObjRef a;

a = malloc(sizeof(ObjRef) + sizeof(int));

*(int*) a -> data = 5;

*(int*) a -> data = 5; ~ Diese Zeile verstehe ich nicht ganz, wäre nice wenn mir jemand erklären könnte, warum man hier so casten muss.

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ich habe eine Frage zu struct array in C:

Version1: Wenn ich die Zahl 1 so (dynamisch mit malloc) in dem struktur array daten speichere und in der Konsole ausgebe dann klappt es.

# include<stdio.h>
# include<string.h>
# include<stdlib.h>
# include<math.h>
# define MAX_ANZAHL 10

typedef struct messwert
{
    int number;
    
} MESSWERTE;


int main()
{

   MESSWERTE *daten =malloc(MAX_ANZAHL*sizeof(daten));
   daten[0].number=1;
   printf("%d\n", daten[0].number);

    return 0;
}

Version2: Aber wenn ich die Zahl 1 mit einem Struktur Array mit einer festen Größe speichere und printen will, kommt da in der Konsole nix.

# include<stdio.h>
# include<string.h>
# include<stdlib.h>
# include<math.h>
# define MAX_ANZAHL 10

typedef struct messwert
{
    int number;
    
} MESSWERTE;


int main()
{
   MESSWERTE *daten [MAX_ANZAHL];
   daten[0]->number=1;
   printf("%d\n", daten[0]->number);
   
    return 0;
}

Meine Frage ist wieso ich bei der Version 2 die Zahl 1 nicht in der Konsole ausgegeben wird.

Ich komme leider selbst nicht drauf. Danke!

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Code:

Console.Write("Rechenoperatoion [+,-,*,/]: ");

char rechop = Convert.ToChar(Console.ReadLine());

Console.Write("Anzahl: ");

int y = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

int[] array = new int[y];

Console.Write("Wert: ");

array[y] = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

int lösung = 0;

if (rechop == '+')

{

for (int i = 1; i <= y; i++)

{

lösung += array[y];

}

Console.Write(lösung)

}

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C: Wie kann ich ein Pointer-Array anlegen, um die Fundstellen zu speichern?

/* 24_02 dynamische Speicherverwaltung
   demonstriert realloc
   ZUR BEACHTUNG: Dies ist ein reines Demo-Programm!
                  Speicher-Reallokation in 10-Byte-Blöcken ist in der Praxis nicht sinnvoll!
                  Speicherallokation und insbesondere Speicher-Reallokation kosten erhebliche System-Resourcen!
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define STRLEN 10

int Such(char* strPtr, char* Ptr2);

int main()
{
  int n = 1;
  char* strPtr = (char*)malloc(n * STRLEN); // kleinen Speicherblock anfordern
  char* strPtr2 = (char*)malloc(n * STRLEN); // kleinen Speicherblock anfordern
  printf("Bitte Text eingeben: \n");
  fgets(strPtr, STRLEN, stdin); // einlesen
  printf("\n");

  while (strPtr[strlen(strPtr) - 1] != '\n') // Ende erreicht, letztes Zeichen '\n'?
  {
    n++; // Anzahl Blöcke inkrementieren
    strPtr = (char*)realloc(strPtr, n * STRLEN); // größeren Speicher anfordern: n Blöcke
    fgets(strPtr + strlen(strPtr), STRLEN + 1, stdin); // weiter einlesen, terminierende 0 überschreiben, STRLEN + 1 Byte stehen zur Verfügung
  }

  printf("Nach welcher Zeichenfolge soll gesucht werden?\n");
  fgets(strPtr2, STRLEN, stdin); // einlesen
  printf("\n");

  while (strPtr2[strlen(strPtr2) - 1] != '\n') // Ende erreicht, letztes Zeichen '\n'?
  {
    n++; // Anzahl Blöcke inkrementieren
    strPtr2 = (char*)realloc(strPtr2, n * STRLEN); // größeren Speicher anfordern: n Blöcke
    fgets(strPtr2 + strlen(strPtr2), STRLEN + 1, stdin); // weiter einlesen, terminierende 0 überschreiben, STRLEN + 1 Byte stehen zur Verfügung
  }

  printf("Zeichenfolge wurde %i mal gefunden\n", Such(strPtr, strPtr2));
  return 0;
}

int Such(char* strPtr, char* strPtr2)
{
  int n = 0;
  int p = 0;
  int sip = 0;

  int ltext = strlen(strPtr) - 1;
  int lzfolge = strlen(strPtr2) - 1;
  int lgteilt = ltext / lzfolge;
  char* ptrarr[] = { NULL };

  while ((lgteilt) > 0)
  {
    for (int i = 0; i < lzfolge; i++)
    {
      if (strPtr[p] == strPtr2[i])
      {
        sip++;
      }

      p++;
    }

    lgteilt--;
  }

  return (sip / lzfolge);
}

Ich verstehe leider nicht ganz, wie man ein Pointer-Array anlegen soll, um die Fundstellen zu speichern.

Ich habe zwar eine Schleife, aber diese kann z. B. "yay" nicht mit "ay" vergleichen.

Danke für die Hilfe.

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