C Academy · Lezione

Crescere con realloc

Ridimensioni un array dinamico.

Crescere con realloc è una lezione C Academy gratuita su CoddyKit. Questa è la lezione 2 di 4. Puoi leggere la lezione completa qui gratuitamente — poi esercitati direttamente nel browser con un editor di codice integrato e un tutor IA disponibile 24/7. Fa parte del percorso di apprendimento C Academy, e i tuoi progressi si sincronizzano tra il web e l'app CoddyKit. Il corso C Academy include 4 lezioni in totale.

Quando un solo malloc non basta

A volte si alloca un array, lo si riempie e poi si scopre di aver bisogno di più spazio. Non è possibile scrivere semplicemente oltre la fine.

realloc consente di ridimensionare un blocco esistente nell'heap, mantenendo i dati già presenti.

La firma di realloc

realloc(ptr, new_bytes) riceve il vecchio puntatore e la nuova dimensione totale in byte.

Restituisce un puntatore a un blocco della nuova dimensione. La parte iniziale dei dati viene conservata fino alla minore tra la vecchia e la nuova dimensione.

int *bigger = realloc(a, new_n * sizeof(*a));

Il blocco potrebbe essere spostato

realloc può espandere il blocco sul posto oppure allocarne uno nuovo, copiare i dati e liberare quello vecchio.

In entrambi i casi, il vecchio puntatore potrebbe diventare non valido. Da quel momento è necessario usare il puntatore restituito.

a = realloc(a, new_n * sizeof(*a));
/* the old value of a may no longer be valid */

Il rischio dell'assegnazione a se stessa

Scrivere a = realloc(a, ...) sembra ordinato, ma è pericoloso: se realloc restituisce NULL, si sovrascrive a e si perde il puntatore originale, causando una perdita del vecchio blocco.

Utilizzi invece una variabile temporanea.

int *tmp = realloc(a, new_n * sizeof(*a));
if (tmp == NULL) { /* a is still valid */ return 1; }
a = tmp;

Espandere un array in modo sicuro

Questo programma alloca 3 interi e poi espande l'array a 6 con realloc, conservando i primi tre valori.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    int *a = malloc(3 * sizeof(*a));
    if (!a) return 1;
    for (int i = 0; i < 3; i++) a[i] = i + 1;

    int *tmp = realloc(a, 6 * sizeof(*a));
    if (!tmp) { free(a); return 1; }
    a = tmp;

    for (int i = 3; i < 6; i++) a[i] = i + 1;
    for (int i = 0; i < 6; i++) printf("%d\n", a[i]);
    free(a);
    return 0;
}

I nuovi byte non sono inizializzati

Quando si espande un blocco, lo spazio aggiuntivo alla fine contiene dati casuali, proprio come la memoria appena allocata con malloc.

realloc conserva i dati precedenti, ma non azzera la nuova regione. La si inizializzi prima di leggerla.

a = realloc(a, 6 * sizeof(*a));
for (int i = 3; i < 6; i++) a[i] = 0;  /* clear new slots */

La strategia del raddoppio

Chiamare realloc per ogni singolo elemento è lento. Un metodo classico consiste nel raddoppiare la capacità ogni volta che lo spazio termina.

In questo modo il numero di riallocazioni rimane ridotto man mano che l'array cresce, garantendo buone prestazioni medie.

if (count == cap) {
    cap = cap ? cap * 2 : 4;
    int *tmp = realloc(a, cap * sizeof(*a));
    if (!tmp) { free(a); return 1; }
    a = tmp;
}

Costruire un array aggiungendo elementi

Questo programma parte da un array vuoto e aggiunge numeri, raddoppiando la capacità quando necessario.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(void) {
    int *a = NULL;
    size_t count = 0, cap = 0;
    for (int v = 1; v <= 5; v++) {
        if (count == cap) {
            cap = cap ? cap * 2 : 2;
            int *tmp = realloc(a, cap * sizeof(*a));
            if (!tmp) { free(a); return 1; }
            a = tmp;
        }
        a[count++] = v;
    }
    for (size_t i = 0; i < count; i++) printf("%d\n", a[i]);
    free(a);
    return 0;
}

realloc(NULL, n) si comporta come malloc

Se si passa NULL come puntatore, realloc si comporta esattamente come malloc.

Per questo iniziare con a = NULL funziona nel ciclo di raddoppio: la prima chiamata a realloc alloca il blocco iniziale.

int *a = NULL;
a = realloc(a, 4 * sizeof(*a));  /* same as malloc(4 * sizeof(*a)) */

Ridurre un blocco

realloc può anche rendere più piccolo un blocco. I dati fino alla nuova dimensione vengono conservati; il resto viene eliminato.

La riduzione può restituire memoria al sistema, anche se le implementazioni sono libere di conservare il blocco più grande.

int *tmp = realloc(a, 2 * sizeof(*a));  /* down from more */
if (tmp) a = tmp;

Eviti l'overflow nei calcoli

Quando la capacità cresce molto, cap * sizeof(*a) potrebbe causare un overflow di un size_t e ridursi a un numero molto piccolo.

Per gli array enormi, protegga la moltiplicazione oppure utilizzi reallocarray sui sistemi che lo forniscono.

if (cap > SIZE_MAX / sizeof(*a)) { /* overflow */ return 1; }
int *tmp = realloc(a, cap * sizeof(*a));

Controllo rapido

Verifichi la propria comprensione di realloc.

Riepilogo

realloc ridimensiona un blocco dell'heap e potrebbe spostarlo, quindi utilizzi sempre il puntatore restituito.

Assegni il risultato a una variabile temporanea, così un eventuale errore non causa la perdita dell'originale. Raddoppi la capacità per aumentare la velocità, inizializzi i nuovi elementi e ricordi che realloc(NULL, n) equivale a malloc. Ora incapsulerà questa logica in un tipo vector riutilizzabile.

Domande Frequenti

La lezione «Crescere con realloc» è gratuita?

Sì — il testo completo di «Crescere con realloc» è gratuito qui sul web. Per esercitarvi in modo interattivo (un editor di codice integrato e un tutor IA 24/7) e sbloccare il resto del corso C Academy, passa a CoddyKit PRO. Il corso C Academy include 4 lezioni in totale.

Cosa imparerò in «Crescere con realloc»?

Ridimensioni un array dinamico. Eserciti C Academy con codice pratico che esegui direttamente nel browser, e un tutor IA 24/7 risponde alle tue domande mentre lavori sulla lezione.

Ho bisogno di esperienza per iniziare C Academy?

Non è richiesta alcuna esperienza precedente. C Academy su CoddyKit è strutturato per principianti e studenti avanzati, quindi puoi iniziare da qui o dall'inizio e procedere al tuo ritmo. Questa è la lezione 2 di 4.

Quanto tempo richiede la lezione «Crescere con realloc»?

La maggior parte delle lezioni CoddyKit richiede circa 5–10 minuti. Ogni lezione è breve e interattiva, quindi fai progressi costanti e riprendi esattamente da dove hai lasciato su web e app.

Posso scrivere ed eseguire codice in questa lezione C Academy?

Sì. Ogni lezione C Academy include un editor di codice integrato, quindi scrivi ed esegui codice reale direttamente nel tuo browser e ricevi feedback istantaneo dall'IA — nessuna configurazione locale necessaria.

Tutte le lezioni di questo corso

← Torna a C Academy