C 指向函数内动态分配的缓冲区的静态指针

我在C中有一个函数，它动态分配一个缓冲区，该缓冲区被传递给另一个函数来存储其返回值。类似于以下虚拟示例：

void other_function(float in, float *out, int out_len) {
    /* Fills 'out' with 'out_len' values calculated from 'in' */
}

void function(float *data, int data_len, float *out) {
    float *buf;
    int buf_len = 2 * data_len, i;
    buf = malloc(sizeof(float) * buf_len);

    for (i = 0; i < data_len; i++, data++, out++) {
        other_function(*data, buf, buf_len);
        /* Do some other stuff with the contents of buf and write to *out */
    }
    free buf;
}

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这意味着我从不直接释放分配的内存：它在后续调用中被重用，然后在那里逗留，直到我的程序退出。这似乎不是正确的做法，但也不是太糟糕，因为分配的内存量总是很小。我担心过度了吗？有更好的方法吗？

这是一种很好的方法，许多库可能在内部使用类似的方法。当程序退出时，内存将自动释放

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您可能希望将

buf_len

四舍五入到某个块大小的倍数，这样您就不会每次

data_len

发生一点变化时都

realloc（）

。但是，如果

数据长度几乎总是相同的，这是不必要的。
这种方法是合法的（但见下文），尽管像valgrind这样的工具会错误地将其标记为“泄漏”。（这不是泄漏，因为泄漏是内存使用量的无限增加。）与函数正在执行的其他操作相比，您可能希望准确地测试
malloc
和
free
上损失的时间

如果你可以使用C99或GCC，如果你的缓冲区不是太大，你也应该考虑可变长度数组，它与静态缓冲区一样快（或者比静态缓冲区快），并且不会产生碎片。如果您使用的是另一个编译器，则可以查看非标准（但）alloca扩展
您需要知道，使用静态缓冲区会使您的功能：

线程不安全-如果同时从多个线程调用它，它将破坏另一个实例的数据。如果从numpy调用Python，这可能不是问题，因为GIL将有效地序列化线程

不可重入-如果
other_function
调用某些Python代码，最终调用
function
-无论出于何种原因-在
function
完成之前，您的函数将再次销毁自己的数据

如果您不需要真正的并行执行和可重入性，那么使用
静态
变量就可以了，很多C代码都是这样使用的。
您对动态缓冲区的大小有什么保证吗？C中没有raii，可能您使用的编译器有gcc中的raii扩展：@JustinMeiners是的，它的控制非常严格。最多是65536个项目，但这很少见，通常是16或32个项目。我会使用
我使用的是MSVC，我认为它是严格的C89，所以我认为没有VLA…线程安全性方面的优点。。。如果将其与
多处理
并行化。每个进程都会获得自己的静态变量副本吗？@Jaime Yes-单独的进程不会共享全局变量。
void function(float *data, int data_len, float *out) {
    static float *buf = NULL;
    static int buf_len = 0;
    int i;
    if (buf_len != 2 * data_len) {
        buf_len = 2 * data_len;
        buf = realloc(buf, sizeof(float) * buf_len); /* same as malloc if buf == NULL */
    }
    for (i = 0; i < data_len; i++, data++, out++) {
        other_function(*data, buf, buf_len);
        /* Do some other stuff with the contents of buf and write to *out */
    }
}