链表中节点的动态内存分配

Question

为什么当我必须声明一个指向节点（头）的指针时，我还必须使用 malloc 或 calloc 为它分配内存？我看到生成列表（未在此处导入）的代码在没有为其分配内存并且仅声明 node *head.

的情况下也能正常工作

typedef struct str_node{
    int data;
    struct str_node *next;
}node;

int main(){

    node *head;

    head = (node*) malloc(sizeof(node));
    head = NULL;

为什么当我像上面那样分配内存时我必须写(node*)？因为我是在头上做的，所以它不是已经分配给结构节点了吗？那一行代码到底是什么意思呢？此外，当我写 head = NULL 时，我是将指针头的地址设置为 NULL 还是什么？

Answer 1

这段代码

node *head;

head = (node*) malloc(sizeof(node));
head = NULL;

产生内存泄漏。

首先为node类型的对象分配内存，并将其地址分配给指针head

head = (node*) malloc(sizeof(node));

然后指针的值立即被覆盖。

head = NULL;

导致分配内存地址丢失，无法释放分配内存

代码片段没有任何意义。写

就够了

node *head = NULL;

在这种情况下，您最初会有一个空列表。

And why when I allocate memory like above i have to write (node*)?

函数 malloc returns 类型为 void * 的指针。 void * 类型的指针可以分配给任何其他对象类型的指针。所以在 C 中，强制转换是多余的。

在 C++ 中，您已显式地将 void * 类型的指针转换为 void * 类型的指针所分配到的对象指针的类型。

Moreover when I write head = NULL am I set the address of the pointer head to NULL or what?

您没有设置指针本身的地址。该指针由编译器分配，具有自动存储期。您将类型为 node * 的变量 head 的值设置为 NULL。

Answer 2

Malloc 用于分配指定大小的内存块，即在这种情况下它是 (sizeof(node))，它是链表中的 'item'。这可用于让您的链接列表增长。

(node*)用于分配内存类型。 Example from GeeksForGeeks

我推荐阅读这篇文章https://www.geeksforgeeks.org/dynamic-memory-allocation-in-c-using-malloc-calloc-free-and-realloc/ 它将解释一些基础知识。

终于回答这个问题“为什么当我必须声明一个指向节点（头）的指针时，我还必须使用 malloc 或 calloc 为它分配内存？”。

一个指针将编译器指向一个内存地址，因此当您使用 malloc 声明一段内存时，您需要指向该内存的开头以便您可以访问它（因此您需要指定大小以便您知道到 read/write).

有多远

Answer 3

在 C 中，指针是值，就像整数一样。当你写：

int a;
a = 3;

您将值 3 存储到变量 a。

当你写：

int* p;
p = NULL;

您将值 NULL 存储到变量 p 中。 指针没有什么特别之处。赋值不以任何方式取决于 p 的值，即它可能指向或可能不指向的内容。（在这种情况下，它没有指向任何内容，但这无关紧要。）

malloc returns 指向内存区域的指针，如上所述，它是一个值。指针没有内在的元数据； malloc 不需要超出内存区域大小的任何信息。特别是，它不知道（或关心）内存区域将用于什么。一旦产生了那个值，你就可以按照你认为合适的方式处理它，例如：

int* p;
p = malloc(sizeof *p);

由于 p 被声明为指向 int 的指针，因此预计 p 指向的内存可以容纳 int。（它还没有，但它可以。）但是你可以传递指针（作为一个值）而不会对存储在指向的内存中的整数（如果有的话）产生任何影响。例如，在

之后

int* q = p;

q和p指向同一个内存。

如果您对此感到困惑，那可能是因为您期望指针不是简单值。但是，它们是简单的值，您需要一个基于简单现实的心智模型。

链表中节点的动态内存分配

Dynamic memory allocation for node in linked list

c

memory-leaks

linked-list

dynamic-memory-allocation