Question

我试图找出堆上和堆栈上的结构之间的区别。我有以下结构，书籍，作者和书架。 Book有多位作者，而Shelf有多本书。

struct Author {
    char name[NAME_LENGTH];
};

struct Book {
    char title[TITLE_LENGTH];
    struct Author authors[AUTHORS_PER_BOOK];
    int author_count;
};

struct Shelf {
    struct Book books[BOOKS_PER_SHELF];
    int book_count;
};

我有一堆创建Author和Book结构的函数，具有指定的名称和标题。以及添加作者预订的功能。我理解C是严格按值传递的，所以我在add_authors_to_book函数中使用了指向该书的指针。这些函数是在本地创建的，我假设它们在堆栈中（？）。

struct Author new_author(char name[]) {
    struct Author author;
    strcpy(author.name, name);

    return author;
}

struct Book new_book(char title[]) {
    struct Book book;
    strcpy(book.title, title);

    book.author_count = 0;

    return book;
}

void print_book(struct Book book) {
    printf("%s\nby", book.title);
    int i, n;
    for (i = 0, n = book.author_count; i < n; i++) {
        printf(" %s,", book.authors[i].name);
    }

    printf("\b.\n");
}

void add_author_to_book(struct Book *book, struct Author author) {
    book->authors[book->author_count] = author;
    book->author_count++;
}

我希望货架在堆上。我正在为它分配内存并在下面释放它。

struct Shelf *new_shelf() {
    struct Shelf *shelf = malloc(sizeof(struct Shelf));
    shelf->book_count = 0;

    return shelf;
}

void delete_shelf(struct Shelf *shelf) {
    free(shelf);
}

void print_shelf(struct Shelf *shelf) {
    printf("Shelf has the %d book(s),\n", shelf->book_count);
    int i, n;
    for (i = 0, n = shelf->book_count; i < n; i++) {
        print_book(shelf->books[i]);
    }
}

我的问题是将书籍添加到书架上。下面我将书籍结构分配给书架的最后一个索引。这个struct Book驻留在堆上还是堆栈上？ C会在将其传递给add_book_to_shelf时自动创建包含作者的整个Book结构的克隆吗？传递值是否适用于这种嵌套结构？

另外，你如何解放书籍及其作者所使用的记忆？

void add_book_to_shelf(struct Shelf *shelf, struct Book book) {
    shelf->books[shelf->book_count] = book;
    shelf->book_count++;
}

这是我的测试代码，

int main(int argc, char *argv[]) {
    struct Shelf *shelf = new_shelf();

    struct Book book = new_book("Freakonomics");
    add_author_to_book(&book, new_author("Stephen Dubner"));
    add_author_to_book(&book, new_author("Steven Levitt"));

    add_book_to_shelf(shelf, book);

    print_shelf(shelf);
    delete_shelf(shelf);
    return 0;
}

Answer 1

答案是书本身就在书架上。由于您将架构结构声明为直接包含书籍，因此它包含将书籍存储在其中的所需空间。因此，将书籍分配到书架实际上会将其值复制到书架中。因此，如果架子在堆栈上，那么书就会在堆栈上，反之亦然。

Answer 2

你正在add_book_to_shelf中复制这本书，这意味着它将在堆上。

你在main中创建的书将在堆栈中（因为它是一个自动变量），但是在add_book_to_shelf中，书被复制到books数组中，该数组被分配为堆上架子的一部分。

Answer 3

关于你对free（）的使用，只需免费（货架）就可以使用您的测试代码。 shelf是一个指针，其数据被动态分配给堆，这就是为什么需要使用free（）删除它。您不必使用免费（shelf-＆gt; books [i]），因为您没有动态分配books数组。您自动在数组中声明BOOKS_PER_SHELF元素。这可能对内存管理效率不高，但它使您的取消分配非常简单和可读。

在堆与堆栈上存储嵌套的结构

3 个答案: