动态内存开辟malloc、calloc、realloc、free函数

动态内存开辟malloc、calloc、realloc、free函数

在C语言标准函数库中，提供了许多函数来实现对堆上的动态内存管理，有malloc函数、calloc函数、realloc函数和free函数，这些函数均包含在<stdio.h>头文件中。

下面让我来大概梳理一下这几个函数的具体内容及用法：

1.malloc函数

函数声明：void * malloc(int n);

说明：n为要求分配的字节数。

           返回值：函数执行成功，malloc返回获得n个字节的内存空间的首地址；

  函数执行失败，返回值为NULL。

①由于 malloc函数值的类型为void型指针，因此，需要将其值类型强行转换后赋给任意类型指针，这样就可以通过操

作该类型指针来操作从堆上获得的内存空间。

②除此之外，更需要注意的是,malloc函数分配得到的内存空间是未初始化的。（有可能申请到的内存空间之前被用过

，里面存在垃圾数据，不初始化程序有安全隐患）因此，一般在使用该内存空间时，我们可以通过调用另一个函数

memset来将其初始化为全0。

memset函数

memset函数声明如下：

void * memset (void * p,int c,int n) ;

说明：该函数可以将指定的内存空间按字节单位置为指定的字符c。其中，p为要清零的内存空间的首地址，c为要设              定的值，n为被操作的内存空间的字节长度。如果要用memset清0，变量c实参要为0。

注意：通过malloc函数开辟的堆内存必须使用memset函数来初始化。

C语言操作语句：

int * p=NULL;  
p=(int *)malloc(sizeof(int));  
if(p==NULL)  
    printf(“Can’t get memory!\n”);  
memset(p,0,siezeof(int));  

2.calloc函数

函数声明：void *calloc(int n,int size);

说明：函数返回值为void型指针。

   返回值：执行成功，函数从堆上获得size*n的字节空间，并返回该空间的首地址；

                         执行失败，返回值为NULL。

calloc函数和malloc函数实现的功能相似，只不过calloc函数开辟的内存空间是经过初始化的。

C语言操作语句：

①用calloc开辟空间

int *p=NULL;  
p = (int *)calloc(1,siezeof(int));  

②用malloc开辟空间

int * p=NULL;  
p=(int *)malloc(sizeof(int));  
memset(p,0,siezeof(int));  

上面两段代码表示的是一个意思，展示出来的也是同一个效果。

注意：calloc函数适合用于为数组申请空间(会自动初始化)，可以将size设置为数组元素的空间长度，将n设置为数组

的容量。calloc函数的分配的内存需要自行释放。

3.realloc函数

函数声明：void * realloc(void * p,int n);

说明：指针p必须指向堆内存空间；

   n是指指针p指向的内存块的大小为n字节。

   ①n小于或等于p之前指向的空间大小：保持原有状态不变。

   ②n大于原来p之前指向的空间大小：如果当前连续内存块足够 realloc的话，只是将p所指向的空间扩大，并返

回p的指针地址；如果当前连续内存块不够长度，再找一个足够长的地方，分配一块新的内存q，并将 p指向的内容

copy到q，返回q，并将p所指向的内存空间删除。 

这样也就是说 realloc有时候会产生一个新的内存地址，有的时候不会，所以在分配完成后，我们需要判断下p是否等

于 q。

注意：相比malloc函数和calloc函数，realloc函数的功能更为丰富，可以实现动态内存的分配以及释放。共同点就是：

均需要free函数来堆内存进行释放。

C语言操作语句：

p = （int *）malloc（sizeof(int)*24）;  
memset(p,0,sizeof(int)*24);  
q = (int *)realloc(p,sizeof(int)*48); //将p指向内存空间从24int扩充到48个int  
  
if(q != NULL)//realloc函数执行成功，将p释放，q为新内存指针  
{  
  free(p);  
  p = NULL;  
}  

4.free函数

函数声明：void free (void * p);

说明：形参为void指针，free函数可以接受任意类型的指针实参。           

该函数的含义就是回收内存。在C语言中，从堆上获得的内存空间在程序结束以后，系统不会将其自动释放，而是需

要程序员来自己处理。当一个程序结束后，必须保证所有从堆上获得的内存空间已被安全释放，否则，会导致内存泄

露，而free函数便可以实现释放内存的功能。

注意：free函数只是释放指针的指向的内容，表明指向的内存可以被别人使用，而该指针仍然指向原来指向的地方，

此时，指针为野指针，如果此时操作该指针会导致不可预期的错误。安全做法 是：在使用free函数释放指针指向的空

间之后，将指针的值置为NULL。

C语言操作语句：

free(p);
p=NULL;