C语言---动态内存管理(2)

简介: C语言---动态内存管理

C语言---动态内存管理(1)https://developer.aliyun.com/article/1544468

realloc函数的使用

• realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。

• 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,那为了合理的使⽤内存,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。

函数原型如下:void* realloc (void* ptr, size_t size);

• ptr 是要调整的内存地址

• size 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。

• 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,直接创建一个新地址,返回的是一个新地址,在返回地址后,我们对新地址进行判断,如果返回的地址不是空指针,就是说开辟成功,那么我们直接将新地址赋值给原地址,那么原地址p就指向了新开辟的空间,并且realloc会将原空间数据拷贝到新空间里面

int main()
{
    //申请10个整型的空间
    int*p=(int*)calloc(10, sizeof(int));//开辟10个大小为4个字节的空间
    if (p == NULL)
    {
        perror("calloc");//打印错误信息
        return 1;//直接结束
    }
    //使用空间
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", p[i]);
 
    }
    //如果觉得空间不够了,我们想调整空间--希望变成20个整型空间
    int*ptr=(int*)realloc(p, 20 * sizeof(int));
//第一个参数是我们调整的是哪一块空间,第二个参数就是我们想调整的大小
    //直接将原来的空间变成20个字节
    if (ptr != NULL)//说明realloc函数开辟额外的空间成功了
    {
        p = ptr;//那么我们就将ptr赋值给p
        //这样的话p就拿到了新的20个字节空间的地址了
    }
 
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
 
/*
realloc在追加空间的时候,有两种情况
情况一:原先是10个字节,我们扩展成20个字节,我们在原有空间后面追加10个字节的内存空间。这10个内存空间之前是没人使用的
 
情况二:我们在后面追加10个字节,但是后面的内存空间已经被别人占了,后面的空间是不够10个字节的
 
 
//对于情况一的话:后面空间足够,直接把空间给你,返回的是这块空间起始地址
 
对于情况二的话:1.后续空间不够的话,realloc函数直接在内存堆区开辟一个新的20个字节满足大小的空间
 
2.将旧的数据拷贝到新的空间
 
3.realloc函数会讲旧的空间释放,旧的空间就用我们释放了,realloc帮我们释放
 
 
总之: realloc函数返回的地址可能是一个旧的地址,也可能是一个新的地址,也可能是一个空指针
 
那么我们应该拿什么东西进行指针接收呢?
原来的空间地址是p,假如说realloc函数开辟空间失败的话,原本我们的p还是有10个字节的空间的,
但是现在开辟失败,返回一个空指针,直接将这个空指针赋值给p了,p就是空指针了
原本地址里面的数据就不见了 
 
就算realloc函数开辟失败了,原先的空间也不能搞丢啊
所以我们最好不拿原先的地址p接收
 
我们可以再专门创建一个新地地址ptr进行接收
 
并且我们进行判断
 
if (ptr != NULL)//说明realloc函数开辟额外的空间成功了
    {
        p = ptr;//那么我们就将ptr赋值给p
        //这样的话p就拿到了新的20个字节空间的地址了
    }
如果开辟字节空间成功,那么直接将新地址赋值给原地址,那么p就指向了新地址了
 
 
 
如果realloc函数在缩小空间的时候就是直接返回的是原空间的地址
realloc函数直接在原空间的基础上将多余空间舍弃
 
 
 
realloc函数是很好的,有了realloc函数,使我们的动态内存管理更加灵活
*/

4.常见的动态内存的错误

1.

int main()
{
    int *p=(int*)malloc(10 * sizeof(int));
    if (p == NULL)
    {
        perror("malloc");//打印错误信息
        return 1;//为空指针的话我们直接返回
    }
 
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", p[i]);//--*(p+i)//如果地址开辟失败了,返回了一个空指针,那么这里就是对空指针进行解引用操作
        //如果p是空指针的话,下面的代码就全错了,所以我们在之前要进行判断
 
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
//我们在写代码的时候要写的规范点,对malloc返回值要进行判断

2.

int main()
{
    int *p=(int*)malloc(10 * sizeof(int));
    if (p == NULL)
    {
        perror("malloc");//打印错误信息
        return 1;//为空指针的话我们直接返回
    }
 
    for (int i = 0; i < 40; i++)//我们只生成了10个整型的空间,但是我们循环40次,以为这里是40个字节,这种情况就是越界问题了
    {
        printf("%d ", p[i]);
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
 
//访问空间在我们创造的空间内就行了,尽量不越界访问

3.

int main()
{
    int a=10;
    int* p = &a;//并非动态开辟的
 
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
//这种错误就是用free去释放并非动态内存开辟的空间,最后运行时会报错的

4.释放内存的时候没有从开头释放内存

int main()
{
    int *p=(int*)malloc(10 * sizeof(int));
    if (p == NULL)
    {
        perror("malloc");//打印错误信息
        return 1;//为空指针的话我们直接返回
    }
 
    for (int i = 0; i < 5; i++)//
    {
        *p = i;
        p++;
    }//5次循环之后,p就指向了第6个元素了
    free(p);//这里的p就是第6个元素的地址了,那么我们从这里开始释放内存是不行的
   //我们要释放空间必须从头开始释放
    p = NULL;
    return 0;
}

5.

//int main()
//{
//    int *p=(int*)malloc(10 * sizeof(int));
//    if (p == NULL)
//    {
//        perror("malloc");
//        return 1;
//    }
//    free(p);
//    p = NULL;
//    //…………
//    //再次free
//    free(p);//在这里的p已经是空指针了,因为已经内存释放过一次了,这里就没啥问题
//    p = NULL;
//    return 0;
//}
 
 
//但是如果是下面的这种,第一次释放的时候没有将p赋值为NULL,第二次接着对p进行释放
int main()
{
    int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    if (p == NULL)
    {
        perror("malloc");
        return 1;
    }
    free(p);
 
    //…………
    //再次free
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
//如果第一次在内存释放的时候没有将p赋值为空指针,第二次接着用p释放内存,这样就会报错的,
//这种就是对一块动态内存多次释放 
//相当与对野指针进行释放
 
//多以在用完p释放完内存后,将p赋值为空指针很有必要的

6.在动态内存内开辟空间之后,一定要进行内存释放,不然会出现内存泄漏的问题

//多以在用完p释放完内存后,将p赋值为空指针很有必要的
void test()
{
    int flag = 1;
    int* p = (int*)malloc(100);//开辟100个字节的空间
    if (p == NULL)
    {
        ///
        return;
    }
    //不为空指针--正常使用
    if (flag)//条件让我们直接返回了,那么后面的内存释放就没有进行了,没机会释放了
    {
        return;
    }
 
    free(p);
    p = NULL;
}
int main()
{
    test();
    return 0;
}
 
//不进行内存释放了,除非程序运行完,否则这块空间永远找不到了
//这就叫内存泄露
 
/*
如果像解决我们就应该提前将这块空间地址返回去,让别人帮你释放这块空间
 
*/

动态内存是一把双刃剑

1.提供灵活的内存管理的方式

2.带来风险

malloc calloc函数都能开辟空间

realloc函数不仅能调整空间,而且还能申请空间

int main()
{
    /*int* p = (int*)malloc(20);
    realloc(p, 40);使用realloc拓展开辟额外的20个字节的空间*/
 
    realloc(NULL, 40);//==malloc(40)
    //如果realloc函数的第一个参数传的是空指针的话,那么这个函数的作用和malloc函数作用是一样的了
    return 0;
}

如果realloc函数的第一个参数传的是空指针的话,那么这个函数的作用和malloc函数作用是一样的了

C语言---动态内存管理(3)https://developer.aliyun.com/article/1544473

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