【C语言】小学森学能会动态内存管理!

引言

• 首先你只需搞明白下面三个函数在哪用，怎么用即可！
• 其他的不用操心了！
• ！！注意使用前要调用："stdlib.h"头文件！！

一、malloc | free

1.使用方法

￥￥ malloc

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，则返回⼀个返回值的类型是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。（可能要强转）
• 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

C语⾔提供了另外⼀个函数free，专⻔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。

---

2.举个栗子

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

int main()
{
    int num = 0;
    
    // 处理输入验证
    if (scanf("%d", &num) != 1 || num < 0) {
        fprintf(stderr, "错误：输入必须为非负整数\n");
        return 1;
    }

    // 使用 calloc 自动初始化内存为零
    int* ptr = (int*)calloc(num, sizeof(int));
    if (ptr == NULL && num != 0) { // 处理 num=0 的特殊情况
        fprintf(stderr, "错误：内存分配失败\n");
        return 1;
    }

    // （此处可添加其他数组操作代码）

    free(ptr);   // free(NULL) 是安全的
    ptr = NULL;  // 消除野指针

    return 0;
}

---

二、calloc

后面写

三、realloc

void* realloc (void* ptr, size_t size);

1.使用方法

• 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

2.误区

• p - > arr 表示的是一个指针哦！

在下面代码中，ps 是一个结构体（例如顺序表 SeqList），其成员 arr 通常是如下定义的：

typedef struct {
    SLDataType* arr;  // 动态数组的指针（一个大的快递柜的快递单号）
    				  //类比：找到了一个顺丰快递柜的地址单号
    int size;         // 当前元素数量（SF快递柜里存放的快递数量）
    int capacity;     // 当前容量（快递柜的总柜子数量）
} SeqList;

3.代码演示

// 1. 用临时变量接收新地址
SLDataType* tmp = realloc(ps->arr, newCapacity * sizeof(SLDataType));

// 2. 检查是否分配成功
if (tmp == NULL) {
    // 处理失败：保留原内存，避免覆盖
    free(ps->arr);      // 释放旧内存（会有野狗指针！）
    ps->arr = NULL;     // 置空拴住野狗子
    return ERROR_CODE;  // 检测
}

// 3. 更新指针和容量字段
ps->arr = tmp;
ps->capacity = newCapacity;  // 更新容量

总结

你小学生学会还是可以的！我的目的就是教你像是玩MC一样轻轻松松，愉快的变强~

即使成长的路上，总有一些我们感到困难的游戏关卡和时候，那证明着我们正在走上坡路~