黑马程序员——C语言－－常见的内存分配函数

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1.为什么要进行动态内存分配？

       以数组为例，一个数组的元素是存储于内存中一段连续的空间，当数组声明在其被编译的时候内存就已经分配了。但是这种静态分配内存的方式在很多情况下是不合理的，例如使用数组存储一个班级中所有的学生的成绩，由于不同班级的学生数量也是各异的，所以你将无法推测应该给数组分配多大的内存。一般都是按照容纳可能出现的最大数量来分配的。这样如果程序需要使用的数量超过声明的，这时候怎么办呢？

       解决这个问题往往是采用把数组声明的更大一些，但如果程序实际需要的元素数量比较少时，就会造成内存空间的浪费，所以动态分配内存十分的必要。

2.常见的动态分配内存函数

C语言中提供了三个动态分配函数：malloc，calloc和realloc。

1）malloc

       格式：void *malloc(unsigned size)，其中size指的是内存分配的字节数。

       void *malloc(unsighed size), 包含在库函数stdlib.h中，作用是在内存的堆区分配一个大小为size的连续空间，如果内存分配成功，函数返回新分配内存的首地址，否则返回NULL。所以需注意，在写程序时需判断一下内存是否分配成功。如下面程序：

<span style="font-size:18px;">int *p;
p=(int *)malloc(sizeof(int));
if(p!=NULL)
............................//需要执行的语句
else
............................//打印分配内存不成功出错信息</span>

       malloc函数所分配的是一块连续的内存。

          注意：malloc函数申请的内存空间，如果不赋值，内存空间内存的都是垃圾数。

       可以使用memset函数给malloc申请的空间进行初始化。定义函数：void * memset(void *s,int c,size_t n);  说明：memset()会将参数s所指的内存区域前n个字节以参数c填入，然后返回指向s的指针。返回值是指向s的指针。

       例如程序：

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

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int *p,i;
    p=(int *)malloc(sizeof(int)*100);
    for (i=0; i<100; i++) {
        printf("%d\t",*(p+i));
        if(i%8==0) printf("\n");
    }
    printf("\n");
    free(p);
    return 0;
}

       运行结果将有非零数。

2）calloc

       格式 ：calloc(块数,长度)，如calloc(4,sizeof(int));语句实现分配4块内存长度为4的内存空间。这些内存空间的地址也是连续的。

       注意：calloc函数自动将申请的内存空间赋值为0。

       例如程序：

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

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int *p,i;
    p=(int *)calloc(100,sizeof(int));
    for (i=0; i<100; i++) {
        printf("%d\t",*(p+i));
        if(i%8==0) printf("\n");
    }
    printf("\n");
    free(p);
    return 0;
}

         运行结果全为0。

3）realloc

       格式：void *realloc(void *str,unsigned size)，将str所指的已分配内存区的大小改为size，size可以比原来分配的内存空间小或大，如果重新分配内存成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针NULL。realloc可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小，原来内存中的内容将保持不变。当然如果缩小，被缩小的那一部分的内容会丢失。

       注意：realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址。相反，realloc返回的指针很可能指向的一个新的地址。所以在代码中，我们必须将realloc返回的值重新赋值给一个指针变量。还需要注意的是，当内存分配成功后应将原来的指针赋值NULL，否则会形成野指针，可能会造成系统崩溃。

       提示：不论是以上哪种方式申请内存，在使用完之后，都需要用free()函数将内存空间释放，以免造成内存泄漏。