callocとrealloc｜コードで実践

malloc した直後の中身は決まっていない

malloc が返すのは「借りた場所」であって、中身は前に誰かが使った値のままです。何が入っているかは決まっていないので、初期化せずに読んではいけません。合計を求めるつもりで total += scores[i]; と書いて、一度も値を入れていなければ、結果は毎回変わります。

そこで、0で埋めた状態で借りたいときに使うのが calloc です。

calloc は0で埋めてくれる

int *scores = calloc(n, sizeof(int));

引数が2つに分かれていて、個数と1個あたりのバイト数を渡します。malloc(sizeof(int) * n) と借りる大きさは同じですが、calloc は全バイトを0で埋めることが規格で決まっています。int なら0、double なら0.0になります。集計用の配列のように「まず0から始めたい」ものはこちらが向いています。

なお、ポインタを0で埋めた結果が NULL になるかどうかは規格の上では保証されていません。実際の環境ではそうなることがほとんどですが、ポインタの配列は明示的に NULL を入れるほうが確実です。

realloc であとから伸ばす

人数が増えて、借りた場所が足りなくなったとします。もう一度 malloc して手で写す方法もありますが、それを1回でやってくれるのが realloc です。

int *tmp = realloc(scores, sizeof(int) * (n + m));

渡すのは今のポインタと新しい合計バイト数です。追加ぶんではなく合計であることに注意してください。元の内容はそのまま引き継がれ、増えた部分の中身は決まっていません。calloc と違って0にはなりません。

戻り値を元の変数に直接入れない

realloc で一番危ないのはここです。

scores = realloc(scores, sizeof(int) * (n + m));   /* これは駄目 */

失敗すると realloc は NULL を返しますが、そのとき元の領域はまだ生きています。上のように書くと scores が NULL で上書きされ、元の領域のアドレスを失います。解放もできず、中身も取り出せません。

ですから、いったん別の変数で受けて、成功を確かめてから入れ替えます。

int *tmp = realloc(scores, sizeof(int) * (n + m));
if (tmp == NULL) {
    free(scores);
    return 1;
}
scores = tmp;

もうひとつ覚えておくことがあります。realloc は、その場で伸ばせないときは新しい場所に確保して中身を写し、古い場所を解放します。つまり返ってくるアドレスは元と同じとは限りません。どちらになるかは実装しだいなので、古いポインタを別の変数に取っておいて後から使う、という書き方は成立しません。入れ替えたら古いほうは忘れてください。

今回は calloc で0から始め、realloc で人数を追加します。

callocとrealloc

malloc した直後の中身は決まっていない

calloc は0で埋めてくれる

realloc であとから伸ばす

戻り値を元の変数に直接入れない

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