std::realloc

在标头 `<cstdlib>` 定义
void* realloc( void* ptr, std::size_t new_size );

重分配给定的内存区域。它必须是 std::malloc() 、 std::calloc() 或 std::realloc() 先前分配的，且仍未被 std::free() 释放，否则行为未定义。

重分配按以下之一进行：

a) 若可能则扩张或收缩 ptr 所指向的既存内存区域。区域的内容直到新旧大小的较小者都保留为更改。若区域扩张，则数组新部分的内容是未定义的。

b) 分配大小为 new_size 字节的新内存块，复制大小等于新旧大小较小者的内存区域，并释放旧块。

若无足够内存，则不释放旧块并返回空指针。

若 ptr 是空指针，则行为同调用 std::malloc(new_size) 。

若 new_size 为零，则行为是实现定义的：可以返回空指针（该情况下可能或可能不释放旧内存块），或可能返回某个不可用于访问存储的非空指针。这种用法被弃用（经由 C DR 400 ）。 (C++20 起)

要求下列函数是线程安全的：

new 运算符和 delete 运算符的库版本
全局 new 运算符和 delete 运算符的用户替换版本
std::calloc、std::malloc、std::realloc、std::aligned_alloc (C++17 起)、std::free

对这些分配或解分配特定存储单元的函数调用以单独全序出现，而并且在此顺序中，每个解分配调用先发生于下个分配（如果存在）。

(C++11 起)

参数

ptr	-	指向要被重分配的内存区域的指针
new_size	-	数组的新大小

返回值

成功时，返回指向新分配内存起始的指针。为避免内存泄漏，返回的必须以 std::free() 解分配指针。原指针 ptr 被非法化，且任何对它的访问是未定义行为（即使重分配是原位的）。

失败时，返回空指针。原指针 ptr 保持合法且可能需要以 std::free() 解分配。

注解

因为重分配可能涉及逐位复制（无论是扩展还是压缩），调用 realloc 后，只有可平凡复制 (TriviallyCopyable) 类型才能安全地于内存块的保留位置访问。

一些非标准库定义类型特性“可逐位移动 (BitwiseMovable) ”或“可重定位 (Relocatable) ”，这描述不拥有下列内容的类型：

外部引用（例如链表或树的保有另一元素引用的结点），和
内部引用（例如，可能保有另一成员地址的成员指针）。

重分配其存储后，能访问这种类型的对象，即使其复制构造函数非平凡。

示例

运行此代码

#include <cstdlib>
#include <new>
#include <cassert>
 
class MallocDynamicBuffer
{
    char* p;
public:
    explicit MallocDynamicBuffer(std::size_t initial = 0) : p(nullptr) {
       resize(initial);
    }
    ~MallocDynamicBuffer() { std::free(p); }
    void resize(std::size_t newSize) {
        if(newSize == 0) { // 此检查并非严格需要，但零大小 realloc 于 C 中弃用 
            std::free(p);
            p = nullptr;
        } else {
            if(void* mem = std::realloc(p, newSize))
                p = static_cast<char*>(mem);
            else
                throw std::bad_alloc();
        }
    }
    char& operator[](size_t n) { return p[n]; }
    char operator[](size_t n) const { return p[n]; }
};
 
int main()
{
    MallocDynamicBuffer buf1(1024);
    buf1[5] = 'f';
    buf1.resize(10); // 收缩
    assert(buf1[5] == 'f');
    buf1.resize(1024); // 增长
    assert(buf1[5] == 'f');
}

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