c - 在函数中隐藏内存分配是不好的做法吗？

Question

我是否应该期望用户提供足够大小的内存块，例如，用于将文件复制到缓冲区中？或者我应该自己分配内存，并期望用户在完成后释放它？例如，函数 strdup() 自己分配内存，但函数 fread() 只需要足够大小的缓冲区。

Answer 1

这取决于 - 我见过 C API 为此使用各种模式，例如:

• 需要提供缓冲区和缓冲区大小的函数，并返回所需的大小(以便在缓冲区被截断时调整缓冲区大小)；如果您只是询问缓冲区应该有多大，其中许多允许将 NULL 作为缓冲区传递；这允许调用者使用现有缓冲区或分配适当大小的缓冲区，尽管有两个调用；
• 分离函数以获得所需的大小并填充缓冲区；与上面相同，但界面更清晰；
• 需要缓冲区和缓冲区大小的函数，但如果将 NULL 作为缓冲区传递，则可以自行分配缓冲区；最大的灵 active 和简洁性，但函数签名可能会令人困惑；
• 只返回一个新分配的字符串的函数；易于使用并避免因无人看管的截断而引起的错误，但如果性能是一个问题则不灵活；此外，要求调用者记住释放返回值，如果使用堆栈分配的缓冲区，则在上述情况下可以避免这种情况；
• 函数返回一个指向静态缓冲区的指针，然后调用者负责对它做任何事情；极易使用，极易误用；在多线程的情况下(需要线程本地存储)和重入是一个问题时需要小心。

最后一个通常是个坏主意——它带来了重入和线程安全问题；之前的一个可以使用但可能会带来效率问题 - 如果我已经有足够大的缓冲区，我通常不想在分配上浪费时间。所有其他的通常都很好。

但是除了接口(interface)的细节之外，如果你分配东西和/或返回指针，最重要的一点是清楚地记录谁拥有指向的内存——它是你库中的静态对象吗？它是指向调用者提供的某个对象内部的指针吗？它是动态分配的东西吗？调用者是否负责释放它？它只是作为参数提供的缓冲区吗？

最重要的是，如果您分配了东西，请始终指定如何释放它；请注意，如果您正在构建一个可以编译为 dll/so 的库，最好提供您自己的释放函数(即使它只是 free 的包装器)以避免之间的不匹配在同一进程中运行的不同版本的 C 运行时。此外，它避免将您的代码绑定(bind)到 C 库分配器 - 今天可能没问题，明天可能会发现使用自定义分配器可能是一个更好的主意。