前言
👉对空间开辟大小的需求,有时候我们需要在程序运行的时候才能知道,这个时候就要试试动态内存开辟了
1. malloc和free
void* malloc (size_t size);
malloc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。
- 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。
void free (void* ptr);
free函数,专门是用来做动态内存的释放和回收
- 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
malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中, 这些都是由C语言函数库提供
例如:
#include <stdio.h> int main() { //代码1 int num = 0; scanf("%d", &num); int arr[num] = {0}; //代码2 int* ptr = NULL; ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int)); if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空 { int i = 0; for(i=0; i<num; i++) { *(ptr+i) = 0; } } free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存 ptr = NULL;//是否有必要? return 0; }
对于free函数使用应注意,在释放ptr所指向的动态内存后,应将ptr置为空指针,防止野指针的出现
另外,忘记使用free函数或者free函数参数不正确(如只释放了一部分动态内存)都会造成内存泄漏问题
2.calloc
calloc 函数也用来动态内存分配。原型如下:
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
。
例子:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); if(NULL != p) { //使用空间 } free(p); p = NULL; return 0; }
即如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化,那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务。
3.realloc
有时会我们发现过去申请的空间太小了,有时候我们又会觉得申请的空间过大了,那为了合理的时
候内存,我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小
的调整。
即realloc函数可以让动态内存管理更加灵活,原型如下:
void* realloc (void* ptr, size_t size);
ptr 是需要调整的内存地址,size是调整后的新大小
返回值为调整之后的内存起始位置
注: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:
情况1:原有空间之后有足够大的空间
情况2:原有空间之后没有足够大的空间
💎情况1
当是情况1 的时候,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。
💎情况2
当是情况2 的时候,原有空间之后没有足够多的空间时,扩展的方法是:在堆空间上另找一个合适大小
的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。
由于上述的两种情况,realloc函数的使用就要注意一些。
例子:
#include <stdio.h> int main() { int *ptr = (int*)malloc(100); if(ptr != NULL) { //业务处理 } else { exit(EXIT_FAILURE); } //扩展容量 //代码1 ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗?(如果申请失败会如何?) //代码2 int*p = NULL; p = realloc(ptr, 1000); if(p != NULL) { ptr = p; } //业务处理 free(ptr); return 0; }
本节完
下节会结合秋招笔试题简要介绍常见的动态内存错误,帮助深入理解动态内存管理