Summary  
This chapter explains how to use malloc to allocate memory for structs at runtime and highlights how padding and alignment affect the actual size of a struct in memory.

General domain of usage  
Dynamic data structure implementation

Een overzicht van het dynamisch toewijzen van geheugen in de C-taal.

Voor het toewijzen van geheugen op de heap wordt de **malloc()**-functie uit de **stdlib.h**-bibliotheek gebruikt:

```
<pointer> = (data_type*)malloc(n * sizeof(data_type));
```


Wanneer geheugen dynamisch wordt toegewezen voor gebruik in het programma, blijft dat geheugen gereserveerd totdat het expliciet wordt vrijgegeven met `free()`.

Opmerking

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

Als een structuur meerdere velden van **verschillende gegevenstypen** bevat, zal de compiler de grootte van de velden **gelijkmaken** zodat de structuur "handig" in het geheugen wordt opgeslagen.

Let na het voltooien van de taak op hoeveel bytes er worden toegewezen voor de structuur met de velden **int** en **char**. Dit fenomeen wordt later in deze cursus besproken.


#define CATCH_CONFIG_MAIN
#include <catch2/catch.hpp>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>

struct Student {
    char name[50];
    int age;
    double gpa;
};


struct Student* createStudent();

// ------------------ UNIT TESTS ------------------

TEST_CASE("createStudent returns non-null pointer", "[createStudent]") {
    struct Student* s = createStudent();
    REQUIRE(s != nullptr);
    free(s);
}

TEST_CASE("createStudent correctly initializes name", "[createStudent]") {
    struct Student* s = createStudent();
    REQUIRE(s != nullptr);
    REQUIRE(strcmp(s->name, "Alice Johnson") == 0);
    free(s);
}

TEST_CASE("createStudent correctly initializes age", "[createStudent]") {
    struct Student* s = createStudent();
    REQUIRE(s != nullptr);
    REQUIRE(s->age == 21);
    free(s);
}

TEST_CASE("createStudent correctly initializes GPA", "[createStudent]") {
    struct Student* s = createStudent();
    REQUIRE(s != nullptr);
    REQUIRE(s->gpa == Approx(3.85));
    free(s);
}

TEST_CASE("createStudent allocates unique memory each time", "[createStudent]") {
    struct Student* s1 = createStudent();
    struct Student* s2 = createStudent();

    REQUIRE(s1 != nullptr);
    REQUIRE(s2 != nullptr);
    REQUIRE(s1 != s2);

    free(s1);
    free(s2);
}

test.cpp

Verkrijg een grondig begrip van hoe structs werken in C, van basisdefinities tot geavanceerde geheugenconcepten. Ontdek hoe pointers samenwerken met gestructureerde data, ontdek efficiënte manieren om informatie te organiseren en bouw vertrouwen op door echte datastructuren zoals gekoppelde lijsten te implementeren.

Verken de basisprincipes van structs, begrijp waarom ze worden gebruikt en ontwikkel vertrouwen in het definiëren, creëren en benaderen van gestructureerde gegevens.

Ontdek hoe pointers samenwerken met structs, leer waarom deze verbinding belangrijk is en beheers belangrijke technieken zoals dynamische toewijzing en het doorgeven van structs aan functies.

Verkrijg een grondig begrip van hoe structs in het geheugen worden opgeslagen, verken uitlijning en opvulling, en leer hoe unions helpen bij het efficiënt beheren van gedeelde data.

Verdiep u in geavanceerde struct-patronen, waaronder geneste en anonieme structs, verken praktische manieren om ze te combineren met arrays en maak kennis met veelvoorkomende datastructuren.

Bouw vertrouwen op door een gekoppelde lijst vanaf nul te implementeren, verken de structuur ervan en maak essentiële functies voor het toevoegen, doorlopen en beheren van lijst-elementen.

Dynamisch Structuren Toewijzen

Oplossing