c++ - malloc既然是动态分配，为什么还要指明size？

问题描述

问 题

在如下代码中的insert()函数中，插入一个数据之后，cnu++可以理解，为什么len也要有len++ ？
如果这样的话，岂不是永远可以无限插入数组元素？那么判断是否full还有什么意义呢？
另外，我在按如下代码运行的时候，初始化数组的时候分配了6个空间，还能插入第7个，第8个元素，那么这些元素存储哪里来的空间？是malloc自动分配的吗？如果我加一个元素malloc就自动分配空间，那为什么用malloc时还要指明size？

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<stdbool.h>
struct Arr{
int len;//数组能存取的最大元素个数
int cnu;//数组中当前元素个数
int * pBase;//存储指向数组的指针
};

/**
*初始化数组
*/
void init_array(struct Arr * pArray,int len){
pArray->pBase=(int *)malloc(sizeof(int)*len);//分配4*len字节长度的内存
if(NULL== pArray->pBase)//判断内存是否分配失败
{
    printf("动态分配内存失败\n");
   // exit(-1);
}else{
pArray->len=len;
pArray->cnu=0;
}
return ;
}

/**
*判断数组是否为空，传地址省内存4字节，传结构体变量需要进行拷贝，12字节
*/
bool isempty(struct Arr * pArray){
if(0==pArray->cnu)
{
    return true;
}else{
return false;
}
}

/**
**判断数组是否满了
*/
bool isfull(struct Arr * pArray)
{
  if(pArray->len==pArray->cnu)
  {

      return true;
  }else {
  return false;
  }

}
/**
*显示数组内容
*/
void show_array(struct Arr * pArray){
if(isempty(pArray))
    printf("数组为空！\n");
else{
    int i;
    for( i=0; i<pArray->cnu;i++)
    {
        printf("%d \n",pArray->pBase[i]);
    }
    printf("------------------------------------\n");
}
}

/**
**向数组追加元素
*/
bool append(struct Arr * pArray,int val){
if(isfull(pArray))
{
 printf("数组已经满了！\n");
 return false;
}else{
    pArray->pBase[pArray->cnu]=val;
    pArray->cnu++;

}
}

/**
**向数组中插入元素,pos为数组中第几个位置，pos=3就是向a[2]插入元素
*/

bool insert(struct Arr * pArray,int pos,int val)
{
   if(pos<1||pos>pArray->len+1)//插入的位置不能小于1，同时不能比最后一个元素大二
   {
   printf("插入的位置输入的不合法\n");
   return false;
   }
   if(isfull(pArray))
   {
       printf("数组已经满了,插入失败！\n");
      return false;
    }
    int i;
    //循环将pos位置开始的数组后移
   for(i=pArray->cnu;i>=pos;i--)
    //移动范围是从第pos个到底cnu个
   {
       pArray->pBase[i]=pArray->pBase[i-1];
       /**
       若以i表示要移动元素的位置，从一开始的。右边都是i-1,若左移，左边是i-2,右移，左边是i
       */
   }

       pArray->pBase[pos-1]=val;
       pArray->cnu++;
       pArray->len++;
       return true;
}
/**
**删除数组中的第pos个元素，同时返回删除的元素的值
*/

bool delete(struct Arr * pArray,int pos,int * val)
{
     if(pos<1||pos>pArray->cnu)
     {
         printf("删除失败，位置不合法\n");
         return false;
     }
     int i;
     *val=pArray->pBase[pos-1];
     for(i=pos+1;i<=pArray->cnu;i++)
     {
         //移动单位是从第pos+1个到cnu
         pArray->pBase[i-2]=pArray->pBase[i-1];

     }
      pArray->cnu--;
      return true;

}

/**
**数组倒置
*/

bool inverse(struct Arr * pArray)
{
if(isempty(pArray))
{
    printf("倒置失败，因数组为空");
    return false;
}

int i=0;
int j=pArray->cnu-1;

    int temp;
while(i<j)
{
    temp=pArray->pBase[i];
    pArray->pBase[i]= pArray->pBase[j];
     pArray->pBase[j]=temp;
     i++;
     j--;
}
return true;

}
int main()
{
    struct Arr arr;
    init_array(&arr,6);//将结构体的地址作为实参，这样才能修改结构体中的值，如果传的是结构体变量，那么将进行拷贝，不会改变值
    append(&arr,1);
    append(&arr,2);
    append(&arr,3);
    append(&arr,4);
    show_array(&arr);
    insert(&arr,2,88);
     show_array(&arr);
     int val;
     delete(&arr,1,&val);
     show_array(&arr);
     printf("删除了 %d\n",val);
     inverse(&arr);
    show_array(&arr);
    return 0;
}

解决方案

1. len++是代码写错了

2. malloc只是向系统申请一块固定大小的内存，并且把起始地址返回给你，并不会自动调整。第7 第8个元素已经溢出了，会覆盖这6个空间之后的两个内存单元，如果这两个内存单元存放着别的数据，就会导致未知的错误

3. 能插入8个元素还是因为len++这个bug，每次insert都会让len++，通过比较len和cnu，数组永远都不会full

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