【C语言跬步积累】——动态内存管理-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C语言跬步积累】——动态内存管理。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

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一.malloc和free

1.malloc

【C语言跬步积累】——动态内存管理

void* malloc(size_t size);

这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。

如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。（使用strerror(errno) 来获取错误信息 )

返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。（强制类型转换）

如果参数 size为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器

申请空间的大小是以字节为单位

2.free

【C语言跬步积累】——动态内存管理

void free(void* ptr);

free函数用来释放动态开辟的内存。

如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的。

如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。

free并不会主动将接收的地址置为空，释放之后需要主动将地址置为空（即free(p); p = NULL;

3.应用

#include<stdio.h>
#include<string.h>//strerror的头文件
#include<stdlib.h>//malloc的头文件
#include<errno.h>//errno的头文件
int main()
{
	//申请
	int* p = (int*) malloc(20);
	if(*p == NULL)//申请内存空间太大的话会返回空指针
 	{
		printf("%s\n",strerror(errno));//反馈错误内容
		return 1;
 	}
 	//使用
 	int i = 0;
 	for(i = 0; i < 5; i ++)
 	{
 		p[i] = i + 1;
 		//*(p + i) = i + 1;
 		
 	}
 	for(i = 0; i < 5; i++)
 	{
 		printf("%d ",p[i]);
 	}
	//释放
	free(p);//释放p的内存
	p=NULL;//将p的内存置为空
	return 0;
}

二.calloc

【C语言跬步积累】——动态内存管理

void* calloc(size_t num, size_t size);

函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。

与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

1.应用

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

int main()
{
	//申请
	int *arr = (int*)calloc(20, sizeof(int));
	if (arr == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		*(arr + i) = i + 1;
	}
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	//释放
	free(arr);
	arr = NULL;
	return 0;
}

2.calloc和malloc之间的特点

参数不同

都是在堆区上申请内存空间，但malloc不会将内存空间初始化为0，calloc会初始化为0，如果需要初始化为0就用calloc

申请的内存是以字节为单位

三.realloc

【C语言跬步积累】——动态内存管理

1.知识点

void* realloc(void* ptr,size_t size);

ptr是要调整的内存地址

size 是调整之后新的大小

返回值为调整之后的内存起始位置

这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间

realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
①原有空间之后有足够大的空间：该情况要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化
②原有空间之后没有足够大的空间：该情况的扩展方法是，在堆空间上另外找一个合适大小的连续空间来使用，这样函数返回的是一个新的内存地址

2.原理

【C语言跬步积累】——动态内存管理

realloc会找一个更大的空间

将原来的数据拷贝到新空间内

释放旧空间

返回新空间的地址

注意：

①中返回的是旧的地址二；②中返回的是新地址，使用realloc前后返回的地址不同

realloc申请空间失败的话会返回空指针

3.应用

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

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

int main()
{
	//申请
	int* p = (int*)malloc(20);
	if (p == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		p[i] = i + 1;
	}
	//申请空间
	int* str = (int*)realloc(p, 40);
	if (str != NULL)
	{
		p = str;
	}
	//使用
	for (i = 5; i < 10; i++)
	{
		p[i] = i + 1;
	}
	//释放
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}