使用C语言realloc()函数时出现逻辑错误的问题排查

我在C语言中用动态内存分配处理一个简单问题：需要获取用户输入的两个数组元素，计划先初始化大容量数组，输入完成后用realloc()缩小容量。但运行时realloc()会覆盖已输入元素并填充垃圾值，代码如下：

void arrayop()
{
    int val, i=0;
    int *arr1 = (int*) calloc(100,sizeof(int));
    int *arr2 = (int*) calloc(100,sizeof(int));
    printf("Enter first array:(-1 to stop)\n");
    while(val!=-1)
    {
        if(val != -1)
        {
            scanf("%d",&val);
            *(arr1 + i) = val;
            i++;
        }
    }
    //printf("\t%d\n",i);

    arr1 = (int*)realloc(arr1,(i));
    //printf("\t%d\n",(sizeof(arr1)));
    for(int j=0;j<i;j++)
    {
        printf("%d ",*(arr1 + j));
    }
    printf("\n");
}

问题原因 #

• val未初始化就参与循环判断：val是局部变量，默认未初始化，初始值为随机垃圾值。如果这个初始值恰好是-1，循环直接不执行；若不是，后续逻辑也会因初始值的随机性出现异常。

• realloc的内存大小参数错误：realloc的第二个参数要求传入总字节数，你仅传入了元素个数i，而非i * sizeof(int)。比如i=3时，仅分配3字节，而一个int通常占4字节，实际分配的空间连1个完整的int都装不下，后续访问数组必然越界，读取到垃圾值。

• 输入逻辑顺序错误：当前代码会把终止符-1也存入数组，且i会多计数一次。流程是先判断val!=-1，再读取值、存入数组、i++，导致最后输入的-1被存在数组里，i的数值比实际有效元素个数多1，进一步加剧内存越界问题。

修正后的代码示例 #

void arrayop()
{
    int val, i=0;
    int *arr1 = calloc(100, sizeof(int));
    int *arr2 = calloc(100, sizeof(int));
    
    printf("Enter first array:(-1 to stop)\n");
    // 先读取第一个值，再判断是否进入循环
    scanf("%d", &val);
    while(val != -1)
    {
        arr1[i] = val;
        i++;
        scanf("%d", &val);
    }

    // 重新分配内存，传入正确的字节数
    int *temp = realloc(arr1, i * sizeof(int));
    // 检查realloc是否成功（避免内存分配失败导致原指针丢失）
    if(temp != NULL)
    {
        arr1 = temp;
    }

    for(int j=0; j<i; j++)
    {
        printf("%d ", arr1[j]);
    }
    printf("\n");

    // 释放动态分配的内存，避免内存泄漏
    free(arr1);
    free(arr2);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sharvansh Shukla