Что необходимо сделать, чтобы при использовании функции realloc элементы перемещались?

Для того чтобы realloc гарантированно вызывал перемещение данных, можно временно изменить адрес памяти, предоставляемой realloc, на другой адрес, находящийся за пределами исходного блока памяти.

Вот один из способов:

• Выделить новый блок памяти большего размера, не связанный с исходным.
• Скопировать данные из исходного блока в новый.
• Освободить исходный блок.

Пример (для демонстрации, не рекомендуется в реальном коде):

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

int main() {
    int *arr = malloc(5 * sizeof(int));
    if (!arr) {
        perror("malloc failed");
        return 1;
    }

    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        arr[i] = i + 1;
    }

    printf("Original address: %p\n", (void*)arr);

    // Искусственное "перемещение" данных для демонстрации realloc без перемещения
    // Этот подход не гарантирует перемещение и зависит от реализации realloc
    // и менеджера памяти. Для гарантии перемещения используется метод с копированием.
    // Ниже представлен пример с копированием для гарантии перемещения

    int new_size = 10;

    // Выделяем новый блок с большим размером
    int *new_arr = malloc(new_size * sizeof(int));
    if (!new_arr) {
        perror("malloc failed");
        free(arr); // Освобождаем исходный блок при ошибке
        return 1;
    }

    // Копируем данные из старого блока в новый
    memcpy(new_arr, arr, 5 * sizeof(int));

    // Освобождаем старый блок памяти
    free(arr);

    // Теперь new_arr содержит скопированные данные и расположен по новому адресу
    printf("New address after manual copy: %p\n", (void*)new_arr);

    // Можно продолжить работу с new_arr, например, заполняя новые элементы
    for (int i = 5; i < new_size; i++) {
        new_arr[i] = i + 1;
    }

    // Пример использования realloc после ручного выделения и копирования (не гарантирует перемещения)
    // Для гарантии перемещения необходим подход с выделением нового адреса перед realloc
    int *reallocated_arr = realloc(new_arr, (new_size + 5) * sizeof(int));
    if (reallocated_arr) {
        printf("Address after realloc: %p\n", (void*)reallocated_arr);
        free(reallocated_arr);
    } else {
        perror("realloc failed");
        free(new_arr);
    }


    return 0;
}

Важно понимать, что realloc сам пытается расширить текущий блок на месте, если это возможно. Перемещение происходит только в том случае, если текущего расположения недостаточно для нового размера.

Чтобы гарантировать перемещение, нужно принудительно сделать так, чтобы realloc не мог расширить текущий блок. Это можно сделать, выделив новый блок памяти, скопировав туда данные и затем освободив старый блок, как показано во втором примере. Использование realloc после такого "искусственного" перемещения все равно не гарантирует дальнейшее перемещение при последующих вызовах realloc.

Таким образом, для гарантии перемещения, лучшим подходом является ручное выделение нового блока, копирование данных и освобождение старого, вместо попыток заставить realloc перемещать данные. Само по себе использование realloc является попыткой избежать ручного копирования.