C语言内存动态管理函数

男娘i 2022-06-05 02:43 291阅读 0赞

C语言库函数中提供了程序动态申请和释放内存存储空间的库函数。常用的主要包括（1）malloc 函数，（2）calloc 函数，（3）free 函数 ，（4）realloc 函数。

### Ⅰ ）malloc 函数 ###

malloc 函数是使用比较多的申请内存空间的函数，它的作用主要是以字节为单位在内存中开辟指定大小的存储空间。malloc 函数的函数原型为：

void* malloc(unsignedint size)

它的形参size 为无符号整型。函数的值为指向void 类型的指针，函数返回值为系统分配给此段空间的起始地址。如果想将这个指针指赋给其他类型的指针变量，应当进行显式的类型转换（强制类型转换），例如：

malloc(4*sizeof(int));

用来开辟一个长度为4个整形变量所占空间（16个字节）大小的内存空间。如果想把此地址分配给一个指向long 型的指针变量p，则应进行以下显示转换：

p =(long*)malloc(4 *sizeof(int));

指向void 类型是标准ACSI C（ANSI C是由美国国家标准协会(ANSI)及国际标准化组织(ISO)推出的关于C语言的标准。）建议的，现在有的C系统提供的malloc 函数的返回的指针是指向char 型的，其函数原型为：

char* malloc(unsigned int size)

在使用指向char 型的函数返回指针，并将它赋给其他类型的指针变量时，也应进行类似的强制类型转换。如果内存缺乏足够大的空间进行分配，则malloc 函数值为“空指针”，即地址为0。

### Ⅱ）calloc 函数 ###

collic 函数原型为：

void* calloc(unsigned int num, unsigned int size)

它的两个形参是num 和 size。其作用是分配num 个大小为 size 字节的空间。例如：

calloc(20, 30);

可以开辟20个（每个大小为30字节）的空间，即总长为600字节。此函数返回值为该空间的首地址。

### Ⅲ）free 函数 ###

free 函数的原型为：

void free(void* ptr)

其作用是将指针变量ptr 指向的存储空间释放，即交还给系统，系统可以另行分配做它用。应当强调，ptr 值不能是任意的地址项，而只能是由在程序中执行过的 malloc 或 calloc 函数所返回的地址。如果随便写：free（100）是不可以的。下面这样用是可以的：

p =(long*)malloc(18);
        ...  
       free(p);

free 函数把原先开辟的18个字节的空间释放，虽然p 是指向 long 型的，但可以传给指向指向void 型的指针变量ptr ，系统会使其自动转换。free 函数无返回值。

下面是一个malloc() 和 free() 两个函数配合使用的简单实例。

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
     
    int main(void)
    {
        int* p, t;
        p = (int*)malloc(40 * sizeof(int)); //用sizeof(int) 计算int型数据的字节数
        if (!p)
        {
            printf("\t内存已用完！\t");
            exit(0);
        }
        for (t = 0; t < 40; t++)
        {
            *(p + t) = t;           //将整数t 赋给指针变量p+t 指向的内存
        }
        for (t = 0; t < 40; t++)
        {
            printf("%d\t", *(p + t));
        }
        printf("\n");
        free(p);       //利用free函数释放指针变量p开辟的内存空间
        return 0;
    }
     程序执行会依次输出0~39共40个整数。

### Ⅳ）relloc 函数 ###

该函数用来使已分配的空间改变大小，即重新分配。其原型为：

void* realloc(void* ptr,unsigned int size)

其作用是将ptr指向的存储区（原先用malloc 函数分配的）大小改为size个字节。可以使原先的分配区扩大或缩小。它的函数返回值是一个指针，即新的存储区的首地址。新的首地址不一定与原来的首地址相同，因为改变了空间，存储区会进行必要的移动。

使用内存管理函数一般需要包含头文件：

\#include<stdlib.h>

\#include<malloc.h>

两个包含其中一个即可。