动态内存函数的介绍

短命女 2024-04-06 12:41 25阅读 0赞

**目录**

1 malloc和free

2 calloc

3 realloc

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## 1 malloc和free ##

C语言提供了一个动态内存开辟的函数：

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。
 *  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。

*  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。

C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：

void free (void* ptr);

free函数用来释放动态开辟的内存。

*  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。

#include<errno.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
    	int* p = (int*)malloc(40);
    	int* ptr = p;
    	if (p == NULL)
    	{
    		printf("%s\n", strerror(errno));
    		return 1;
    	}
    	//使用
    	for (int i = 0; i < 10; i++)
    	{
    		*ptr = i;
    		ptr++;
    	}
    
    	//释放
    	free(p);
    	p = NULL;
    	return 0;
    }

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## 2 calloc ##

C语言还提供了一个函数叫 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。

举个例子：

int main()
    {
    	int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
    	if (p == NULL)
    	{
    		perror("calloc");
    		return 1;
    	}
    	for (int i = 0; i < 10; i++)
    	{
    		*(p + i) = i;
    	}
    	free(p);
    	p = NULL;
    	return 0;
    }

> calloc=malloc+memset

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## 3 realloc ##

*  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。

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

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。

举例子：

#include<errno.h>
    #include<string.h>
    int main()
    {
    	int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    	if (p == NULL)
    	{
    		printf("%s\n", strerror(errno));
    		return 1;
    	}
    	//使用
    	for (int i = 0; i < 10; i++)
    	{
    		*(p+i) = i;
    	}
    	for (int i = 0; i < 10; i++)
    	{
    		printf("%d ", *(p + i));
    	}
    	//增加空间
    	int* ptr = (int*)realloc(p, 80);
    	if (ptr != NULL)
    	{
    		p = ptr;
    		ptr = NULL;
    	}
    	for (int i = 0; i < 20; i++)
    	{
    		*(p + i) = i;
    	}
    	//当realloc开辟失败，返回NULL
    	//释放
    	free(p);
    	p = NULL;
    	return 0;
    }

int main()
    {
    	int* p = (int*)realloc(NULL, 40);
    	//==int* p = (int*)malloc(40);
    	return 0;
    }

##  ##

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