动态内存管理

简介: 动态内存管理

动态内存函数

在堆区申请的空间,动态开辟的空间不要忘了释放

malloc

参数是无符号的整型,

malloc

参数是无符号的整型,

例:

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

int main()
{
  char* p = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
  if (p == NULL)
  {
    printf("%s", strerror(errno));
    return 0;
  }
  char* arr = p;
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    *arr++ = i;
  }
  free(p);
  p = NULL;
  return 0;
}

calloc

开辟动态内存空间的同时初始化空间为0,每个字节都初始化为0。

num是元素的个数,size每个元素的大小。

开辟空间成功返回指向该空间的指针

开辟空间失败返回空指针NULL

例:

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

int main()
{
  int* p = (int*)calloc(5, sizeof(int));;
  if (p == NULL)
  {
    printf("%s\n", strerror(errno));
    return 0;
  }
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 5; i++)
  {
    *(p + i) = i;
  }
  free(p);
  p = NULL;
  return 0;
}

realloc

重新分配动态内存的函数.。

第一个参数为指向动态开辟空间的指针,第二个参数为从新开辟内存的大小,单位字节。

当第一个参数为空指针NULL时。和malloc一样。

开辟成功返回,返回从新开辟空间的地址。

开辟失败返回空指针。

有两种情况:

1. 以前动态开辟的空间后面的空间够再次开辟,那么realloc直接在以前开辟的后面进行开辟。

2. 以前动态开辟的空间后面的空间不够再次开辟,会重新找一块空间进行开辟,同时把以前的数据拷贝新开辟的里面。以前动态开辟的空间被销毁。

例:

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

int main()
{
  char* p = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
  if (p == NULL)
  {
    printf("%s\n", strerror(errno));
    return 0;
  }
  char* str = (char*)realloc(p, 20 * sizeof(char));
  if (str == NULL)
  {
    printf("%s\n", strerror(errno));
    return 0;
  }
  p = str;
  free(p);
  p = NULL;
  return 0;
}

free

释放动态开辟的内存空间。参数是指向动态内存的指针,是首地址。

当参数为NULL的时候,什么都不发生。

常见的动态内存错误

对NULL指针的解引用操作

这里的p万一是空指针,下面这种就是错误

char* p = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
  *p = 1;

正确的做法是开辟完成之后,需要判断是不是空指针。

对动态开辟空间的越界访问

其实和数组一样,动态内存开辟的空间也有边界,也是不能越界的。

  char* p = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
  if (p == NULL)
  {
    printf("%s\n", strerror(errno));
    return 0;
  }
  int i = 0;
  for (i = 0; i <= 10; i++)//当i=10的时候就越界了
  {
    *(p + i) = i;
  }

释放非动态内存开辟的空间

int a = 10;
int* p = &a;
free(p);
p = NULL;

使用free释放一块动态开辟内存的一部分

free一定要释放指向动态内存开辟的那个首地址。

  char* p = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
  if (p == NULL)
  {
    printf("%s\n", strerror(errno));
    return 0;
  }
  int i = 0;
  for (i = 0; i <5; i++)
  {
    *p++ = i;
  }
  //这里释放一部分,这是错误的。
  free(p);

对同一块动态内存多次释放

  char* p = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
  if (p == NULL)
  {
    printf("%s\n", strerror(errno));
    return 0;
  }
  free(p);
  free(p);

解决方法为:释放空间之后就制成空指针。

动态开辟内存忘记释放(内存泄漏

一定一定不要忘了释放

char* f()
{
  char* p = (char*)malloc(10);
  return p;
}
int main()
{
  char* ret = f();
  return 0;
}

柔性数组

结构体中允许最后一个成员为未知大小的数组,该数组就是柔性数组成员。

例:

struct s
{
  int i;
  int arr[];
  下面的这种也是可以的
  int arr[0];
};

柔性数组的特点

1.结构体至少包括一个非柔性数组成员

2.sizeof求这种类型的时候,不包括柔性数组。

3.动态开辟的时候,其开辟的大小要大于这种类型的大小。以满足可以给柔性数组进行开辟空间。

使用:

struct sstruct s
{
  int i;
  int arr[];
  //int arr[0];
};

int main()
{
  struct s* p = (struct s*)malloc(sizeof(struct s) + 20);
  if (p == NULL)
  {
    return 0;
  }
  p->i = 6;
  int n;
  for (n = 0; n < 5; n++)
  {
    p->arr[n] = n;
  }
  free(p);
  p = NULL;
  return 0;
}

像上面那样,我们还可以用其他的方式进行实现:

struct s
{
  int i;
  int* arr;
};
int main()
{
  struct s* p = (struct s*)malloc(sizeof(struct s));
  if (p == NULL)
  {
    return 0;
  }
  p->i = 6;
  p->arr = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
  free(p->arr);
  p->arr = NULL;
  free(p);
  p = NULL;
  return 0;
}

虽然这样也可以实现,但是两次开辟的空间不是连续。要注意释放的顺序,否则会造成内存泄漏。

使用柔性数组不会出现这种情况。

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