C语言知识:动态内存管理(malloc free calloc realloc)

简介: C语言知识:动态内存管理(malloc free calloc realloc)

和黛玉一起学编程呀..............>


为什么要动态内存管理

     之前我们学习的是在栈区上开辟空间,空间开辟的大小的固定的,并且数组在声明的时候,必须指定数组的长度,大小确定以后就不能调整了

  但是我们对于空间的需求有时候需要灵活一点,所以C语言用了动态内存开辟,然程序员可以自己申请和释放空间

malloc和free

malloc

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。也就是判断指针是否为空指针

• 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。所以我们在使用的时候经常转换成int*类型的

• 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

free 函数

void free (void* ptr);

free函数是用来释放动态开辟的内存的

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

让我们来看一个代码吧

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 int arr[num] = {0};
 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; 
 return 0;
}

我们在free函数后面,经常加上Ptr=NULL,也是为了更加方便啦

calloc和realloc

calloc

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。

所以我们对申请的内存空间要求初始化,那么可以使用这个函数会更加方便。

realloc

void* realloc (void* ptr, size_t size)

这个函数就是可以对申请的内存空间进行调整,调大调小就看你自己啦

ptr 是要调整的内存地址

• size 是调整之后新大小

• 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

我们需要知道,realloc调整空间有两种情况,因为你不知道你在调大空间的时候,它后面的空间是否够用,所以便出现了俩种情况

情况1:原有空间之后有足够大的空间

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:原有空间之后没有足够大的空间

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,所以我们使用的时候需要注意一下啦,我们使用的时候一般先将realloc函数的返回值放在p中,不为空指针再放ptr中如:

int*p = NULL;
p = realloc(ptr, 1000);
if(p != NULL)
{
ptr = p;
}
free(ptr);

认真看到这里你已经非常厉害啦,希望对你有所帮助当然,看到这里还没完哦,下一篇我把常见的动态内存的错误更新啦

 

 


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