arrays - 和 friend 一起研究C语言动态分配malloc realloc。但是有一个问题。我考虑内存设置

Question

此代码在动态分配 5 个数组后，在达到分配给数组的大小时 (cur) 时，通过将大小增加 3 来写入额外数据。

我写的代码如下。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main() {

    int i = 0;
    int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 5);
    int curs = sizeof(arr) * 5 / sizeof(int);

    while (1) {

        printf("Input Num : (-1 input exit): ");
        scanf("%d", &arr[i]);
        if (arr[i] == -1)
            break;

        if ((i + 1) == curs) {
            arr = (int*)realloc(arr, sizeof(int) * (3 + curs));
            printf("Add Allocation Arr!\n");
            curs += 3;
        }
        i++;
    }
                printf(" Arr : ");

                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    printf("%d ", arr[j]);
                }
    free(arr);
    return 0;

}

当我输入如下数据时，它工作正常。

输入数据(输入-1 退出):1

输入数据(输入-1 退出):2

输入数据(输入-1 退出):3

输入数据(输入-1 退出):4

输入数据(输入-1 退出):5

添加分配Arr!

输入数据(输入-1 退出):1

输入数据(输入-1 退出):2

输入数据(输入-1 退出):3

添加分配Arr!

输入数据(输入-1 退出):-1

到达:1 2 3 4 5 1 2 3

这里有 friend 试过一件事。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {

    int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 5);
    int i = 0;
    int curs = sizeof(arr) * 5 / sizeof(int);

    while (1) {
        printf("Input Data(Input -1 Exit): ");
        scanf("%d", &arr[i]);
        if (arr[i] != -1) {
            if ((i + 1) == curs) {
                printf("Add Allocation Arr!\n");
                curs += 3;
                i++; // ★<-- don't use realloc, just i++
                continue;
            }
            else {
                i++;
                continue;
            }
        }
        else {
            printf("Arr: ");
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                printf("%d ", arr[j]);
            }
            break;
        }
    }

    free(arr);
    return 0;
}

如果您查看上面评论中的 ★，您会发现只需增加 i 即可访问数组，而无需 realloc。

当我输入如下数据时，它工作正常。

输入数据(输入-1 退出):1

输入数据(输入-1 退出):2

输入数据(输入-1 退出):3

输入数据(输入-1 退出):4

输入数据(输入-1 退出):5

添加分配Arr!

输入数据(输入-1 退出):1

输入数据(输入-1 退出):2

输入数据(输入-1 退出):3

添加分配Arr!

输入数据(输入-1 退出):1

输入数据(输入-1 退出):2

输入数据(输入-1 退出):3

添加分配Arr!

输入数据(输入-1 退出):-1

到达:1 2 3 4 5 1 2 3 1 2 3

为什么要运行？

出于好奇，我使用下面的代码查看内存状态。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {

    int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 5);
    int i = 0;
    int curs = sizeof(arr) * 5 / sizeof(int);
    for (i = 0; i < 20; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    free(arr);
    return 0;
}

执行结果如下。

-842150451 -842150451 -842150451 -842150451 -842150451 -33686019 7077988 108 -969574923 134254852 12127432 12077032 12127440 12077040 12127448 12077048 2076049408 2076489216 1527808 4456514

我只想使用分配的 5 个内存访问它。预计访问 arr[4] 索引后会发生错误，但结果打印出来了。这非常令人困惑。

Answer 1

C 语言不对数组进行任何类型的边界检查，相信程序员会做正确的事情。这是使其快速的部分原因。但这也意味着，如果您没有做正确的事情，就无法保证您的程序会按预期运行。

您看到的是 undefined behavior 的表现形式.当您读/写超过数组末尾时，程序可能会崩溃，它可能会输出奇怪的结果，或者可能(如本例)看起来正常工作。更糟糕的是，通过对代码进行看似无关的更改，例如未使用的局部变量或调用 printf 进行调试，可能会改变未定义行为的表现方式。

仅仅因为程序可能崩溃并不意味着它将会。