c - C 中的二维动态数组分配和按引用传递

Question

比我聪明的人可以向我解释为什么以下代码段会出错吗？通过引用分配内存没有问题，但是一旦我尝试通过引用分配任何内容或释放内存，就会发生段错误。

我确信我遗漏了一些关于指针和引用传递的基本概念，希望可以阐明一些问题。

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void allocateMatrix(float ***);
void fillMatrix(float ***);
void freeMatrix(float **);

int main() {
    float **matrix;

    allocateMatrix(&matrix);        // this function calls and returns OK
    fillMatrix(&matrix);            // this function will segfault
    freeMatrix(matrix);             // this function will segfault

    exit(0);
}

void allocateMatrix(float ***m) {
    int i;
    m = malloc(2*sizeof(float*));
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        m[i] = malloc(2*sizeof(float));
    }
    return;
}

void fillMatrix(float ***m) {
    int i,j;
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        for (j = 0; j < 2; j++) {
            (*m)[i][j] = 1.0;        // SEGFAULT
        }
    }
    return;
}

void freeMatrix(float **m) {
    int i; 
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        free(m[i]);                  // SEGFAULT
    }
    free(m);
    return;
}

Answer 1

这里有一组问题:

void allocateMatrix(float ***m) {
    int i;
    m = malloc(2*sizeof(float*));
    for (i = 0; i < 2; i++) {
        m[i] = malloc(2*sizeof(float));
    }
    return;
}

你需要分配给*m来获取返回给调用代码的信息，同时你还需要分配给(*m)[i]循环。

void allocateMatrix(float ***m)
{
    *m = malloc(2*sizeof(float*));
    for (int i = 0; i < 2; i++)
        (*m)[i] = malloc(2*sizeof(float));
}

至少有可能其他功能没问题。 fillMatrix() 已正确编写和调用，但可以通过从指针中丢失第三个 * 来简化它:

void fillMatrix(float **m)
{
    for (int i = 0; i < 2; i++)
    {
        for (int j = 0; j < 2; j++)
            m[i][j] = 1.0;        
    }
}

将三重指针传递给 freeMatrix() 可能是明智的，这样您就可以在调用函数中将指针归零:

void freeMatrix(float ***m)
{
    for (int i = 0; i < 2; i++)
        free((*m)[i]);
    free(*m);
    *m = 0;
}

然后调用变成:

allocateMatrix(&matrix);
fillMatrix(matrix);
freeMatrix(&matrix);