区别是什么:

ptr = malloc(MAXELEMS * sizeof(char *));

And:

ptr = calloc(MAXELEMS, sizeof(char*));

什么时候使用calloc优于malloc或反之亦然?


当前回答

calloc的一个经常被忽视的优点是,它将帮助保护您免受整数溢出漏洞的侵害。比较:

size_t count = get_int32(file);
struct foo *bar = malloc(count * sizeof *bar);

vs.

size_t count = get_int32(file);
struct foo *bar = calloc(count, sizeof *bar);

如果count大于SIZE_MAX/sizeof *bar,前者可能导致少量分配和后续缓冲区溢出。在这种情况下,后者将自动失败,因为无法创建如此大的对象。

当然,您可能不得不注意不符合规范的实现,这些实现简单地忽略了溢出的可能性……如果在您的目标平台上存在这个问题,那么无论如何都必须对溢出进行手动测试。

其他回答

Calloc一般是malloc+memset为0

显式使用malloc+memset通常会稍微好一点,特别是当你在做以下事情时:

ptr=malloc(sizeof(Item));
memset(ptr, 0, sizeof(Item));

That is better because sizeof(Item) is know to the compiler at compile time and the compiler will in most cases replace it with the best possible instructions to zero memory. On the other hand if memset is happening in calloc, the parameter size of the allocation is not compiled in in the calloc code and real memset is often called, which would typically contain code to do byte-by-byte fill up until long boundary, than cycle to fill up memory in sizeof(long) chunks and finally byte-by-byte fill up of the remaining space. Even if the allocator is smart enough to call some aligned_memset it will still be a generic loop.

一个值得注意的例外是,当您对一个非常大的内存块(一些power__2kb)执行malloc/calloc时,在这种情况下,可以直接从内核进行分配。由于操作系统内核通常会出于安全原因将它们放弃的所有内存归零,足够聪明的calloc可能只返回内存,而不进行额外的归零。同样,如果你只是分配一些你知道很小的东西,那么在性能方面使用malloc+memset可能会更好。

malloc()和calloc()是来自C标准库的函数,它们允许动态内存分配,这意味着它们都允许在运行时分配内存。

他们的原型如下:

void *malloc( size_t n);
void *calloc( size_t n, size_t t)

两者的区别主要有两点:

行为:malloc()分配一个内存块,不初始化它,从这个块中读取内容将导致垃圾值。另一方面,Calloc()分配一个内存块并将其初始化为0,显然读取这个块的内容将导致为0。 语法:malloc()有一个参数(要分配的大小),calloc()有两个参数(要分配的块的数量和每个块的大小)。

如果成功,两者的返回值都是指向已分配内存块的指针。否则返回NULL,表示内存分配失败。

例子:

int *arr;

// allocate memory for 10 integers with garbage values
arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); 

// allocate memory for 10 integers and sets all of them to 0
arr = (int *)calloc(10, sizeof(int));

使用malloc()和memset()可以实现与calloc()相同的功能:

// allocate memory for 10 integers with garbage values   
arr= (int *)malloc(10 * sizeof(int));
// set all of them to 0
memset(arr, 0, 10 * sizeof(int)); 

注意malloc()最好比calloc()使用,因为它更快。如果需要对值进行零初始化,则使用calloc()。

calloc的一个经常被忽视的优点是,它将帮助保护您免受整数溢出漏洞的侵害。比较:

size_t count = get_int32(file);
struct foo *bar = malloc(count * sizeof *bar);

vs.

size_t count = get_int32(file);
struct foo *bar = calloc(count, sizeof *bar);

如果count大于SIZE_MAX/sizeof *bar,前者可能导致少量分配和后续缓冲区溢出。在这种情况下,后者将自动失败,因为无法创建如此大的对象。

当然,您可能不得不注意不符合规范的实现,这些实现简单地忽略了溢出的可能性……如果在您的目标平台上存在这个问题,那么无论如何都必须对溢出进行手动测试。

还有一个没有提到的区别:大小限制

void *malloc(size_t size)只能分配到SIZE_MAX。

Void *calloc(size_t nmemb, size_t size);可以分配大约SIZE_MAX*SIZE_MAX。

在许多具有线性寻址的平台中,不经常使用此功能。这样的系统用nmemb * size <= SIZE_MAX限制calloc()。

考虑一种名为disk_sector的512字节类型,代码希望使用大量扇区。在这里,代码最多只能使用SIZE_MAX/sizeof disk_sector扇区。

size_t count = SIZE_MAX/sizeof disk_sector;
disk_sector *p = malloc(count * sizeof *p);

考虑下面允许更大分配的情况。

size_t count = something_in_the_range(SIZE_MAX/sizeof disk_sector + 1, SIZE_MAX)
disk_sector *p = calloc(count, sizeof *p);

现在,这样一个系统能否提供如此大的分配是另一回事。今天大多数人都不会。然而,当SIZE_MAX为65535时,这种情况已经发生了很多年。根据摩尔定律,这种情况将在2030年左右发生,某些内存模型SIZE_MAX == 4294967295,内存池为100 gb。

The documentation makes the calloc look like malloc, which just does zero-initialize the memory; this is not the primary difference! The idea of calloc is to abstract copy-on-write semantics for memory allocation. When you allocate memory with calloc it all maps to same physical page which is initialized to zero. When any of the pages of the allocated memory is written into a physical page is allocated. This is often used to make HUGE hash tables, for example since the parts of hash which are empty aren't backed by any extra memory (pages); they happily point to the single zero-initialized page, which can be even shared between processes.

任何对虚拟地址的写都被映射到一个页,如果该页是零页,则分配另一个物理页,将零页复制到那里,并将控制流返回给客户端进程。这与内存映射文件、虚拟内存等工作方式相同。它使用分页。

下面是一个关于这个主题的优化故事: http://blogs.fau.de/hager/2007/05/08/benchmarking-fun-with-calloc-and-zero-pages/