动态内存申请 你真的学会了吗?

简介: 1.动态分配内存的概述2.静态分配、动态分配 1.动态分配函数 2、 free 函数(释放内存函数)3、 calloc 函数 4、 realloc 函数(重新申请内存)3.内存泄露

1.动态分配内存的概述


在数组一章中,介绍过数组的长度是预先定义好的,在整个程序中 固定不变 ,但是在实际的编程中, 往往会发生这种情况,即所需的内存空间取决于实际输入的数据 ,而无法预先确定 。为了解决上述问题, C语言提供了一些内存管理函数 ,这些内存管理函数可以按需要 动态的分配 内存空间,也可把不再使用的空间回收再次利用。


2.静态分配、动态分配  


静态分配


1 、 在程序编译或运行过程中,按事先规定大小分配内存空间的分配方式。 int a [10]


2 、 必须事先知道所需空间的大小。


3 、 分配在栈区或全局变量区,一般以数组的形式。


4 、 按计划分配。


动态分配


1 、在程序运行过程中,根据需要大小自由分配所需空间。


2 、按需分配。

1.动态分配函数  


1、malloc 函数


stdlib.h


函数原型: void *malloc(unsigned int size);


功能说明:


在内存的动态存储区 ( 堆区 ) 中分配 一块长度为 size 字节的连续区域 ,用来存放类型说明符指定的类型。


函数原型返回 void* 指针,使用时必须做相应的强制类型转换 ,分配的内存空间内容不确定,一般使用


memset 初始化。


返回值: 分配空间的起始地址 ( 分配成功 )


NULL


( 分配失败 )


注意


1 、在调用 malloc 之后,一定要判断一下,是否申请内存成功。


2 、如果多次 malloc 申请的内存,第 1 次和第 2 次申请的内存不一定是连续的

char *p;


p = (char *)malloc(20);

例 1:

#include

#include

#include

int main()

{

int i,*array,n;

printf("请输入您要申请的数组元素个数\n");

scanf("%d",&n);

array=(int *)malloc(n*sizeof(int));

if(array==NULL)

{

printf("申请内存失败\n");

return 0;

}

memset(array,0,n*sizeof(int));

for(i=0;i

{

array[i]=i;

}

for(i=0;i

{

printf("%d\n",array[i]);

}

free(array);//释放 array 指向的内存

return 0;

}


2、 free 函数(释放内存函数)


头文件: #include


函数定义 :void free(void *ptr)


函数说明: free 函数释放 ptr 指向的内存。


注意 ptr 指向的内存必须是 malloc calloc relloc 动态申请的内存


例 2:

char *p=(char *)malloc(100);

free(p);//


注意

(1) 、 free 后,因为没有给 p 赋值,所以 p 还是指向原先动态申请的内存。但是内存已经不能再用了,p 变成野指针了。


(2) 、一块动态申请的内存只能 free 一次,不能多次 free


3、 calloc 函数


头文件: #include


函数定义: void * calloc(size_t nmemb,size_t size);


size_t 实际是无符号整型,它是在头文件中,用 typedef 定义出来的。


函数的功能:在内存的堆中,申请 nmemb 块,每块的大小为 size 个字节的连续区域


函数的返回值:


返回 申请的内存的首地址(申请成功)


返回 NULL (申请失败)


注意:


malloc 和 calloc 函数都是用来申请内存的。


区别:


1) 函数的名字不一样


2) 参数的个数不一样


3) malloc 申请的内存,内存中存放的内容是随机的,不确定的,而 calloc 函数申请的内存中的内容为 0


例 3:调用方法


char *p=(char *)calloc(3,100);


在堆中申请了 3 块,每块大小为 100 个字节,即 300 个字节连续的区域。



4、 realloc 函数(重新申请内存)



咱们调用 malloc 和 calloc 函数,单次申请的内存是连续的,两次申请的两块内存不一定连续。


有些时候有这种需求,即我先用 malloc 或者 calloc 申请了一块内存,我还想在原先内存的基础上挨着 继续申请内存。或者我开始时候使用 malloc 或 calloc 申请了一块内存,我想释放后边的一部分内存。 为了解决这个问题,发明了 realloc 这个函数

头文件 #include


函数的定义: void* realloc(void *s,unsigned int newsize);


函数的功能:


在原先 s 指向的内存基础上重新申请内存,新的内存的大小为 new_size 个字节,

如果原先内存后面有足够大的空间,就追加,如果后边的内存不够用,则 relloc 函数会在堆区 找一个 newsize 个字节大小的内存申请,将原先内存中的内容拷贝过来,然后释放原先的内存,最后返回新内存的地址。


如果 newsize 比原先的内存小,则会释放原先内存的后面的存储空间,只留前面的 newsize 个字节


返回值:新申请的内存的首地址


例 4:


char *p;

p=(char *)malloc(100)


//咱们想在 100 个字节后面追加 50 个字节


p=(char *)realloc(p,150);//p 指向的内存的新的大小为 150 个字节




例 5:


char *p;

p=(char *)malloc(100)


//咱们想重新申请内存,新的大小为 50 个字节


p=(char *)realloc(p,50);//p 指向的内存的新的大小为 50 个字节,100 个字节的后 50 个字节的存储空间 就被释放了


注意:malloc calloc relloc 动态申请的内存,只有在 free 或程序结束的时候才释放。

3.内存泄露


内存泄露的概念:


申请的内存,首地址丢了,找不了,再也没法使用了,也没法释放了,这块内存就被泄露了。


内存泄露 例 1 :


int main()

{

char *p;

p=(char *)malloc(100);

//接下来,可以用 p 指向的内存了

p="hello world";//p 指向别的地方了

//从此以后,再也找不到你申请的 100 个字节了。则动态申请的 100 个字节就被泄露了

return 0;

}


内存泄露 例 2:


void fun()

{

char *p;

p=(char *)malloc(100);

//接下来,可以用 p 指向的内存了

;

;

}

int main()

{

fun();

fun();

return 0;

}


//每调用一次 fun 泄露 100 个字节


内存泄露 解决方案 1:


void fun()

{

char *p;

p=(char *)malloc(100);


//接下来,可以用 p 指向的内存了


;

;

free(p);

}

int main()

{

fun();

fun();

return 0;

}


内存泄露 解决方案 2:


char * fun()

{

char *p;

p=(char *)malloc(100);


//接下来,可以用 p 指向的内存了


;

;

return p;

}

int main()

{

char *q;

q=fun();


//可以通过 q 使用 ,动态申请的 100 个字节的内存了


//记得释放


free(q);

return 0;

}



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