C语言内存操作函数记录

本文详细介绍了C语言中动态内存分配函数malloc和calloc的使用,包括它们的功能、参数、返回值及注意事项。同时,还探讨了动态内存释放函数free,以及内存初始化函数memset、内存拷贝函数memcpy和memmove,以及比较内存空间的函数memcmp。这些函数在程序设计中起着关键作用,理解并正确使用它们对于避免内存泄漏和提高程序效率至关重要。

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一、动态内存分配函数

名称malloc / calloc
功能动态内存分配函数
头文件#include<stdlib.h>
函数原型void* malloc(size_t size); void* calloc(size_t num, size_t size);
参数size(分配内存块的大小)、num(分配内存块的个数)
返回值成功返回分配内存块的首地址,失败返回NULL

注意

  • malloc和calloc都可以分配内存区,但malloc一次只能申请一个内存区,calloc一次可以申请多个内存区;
  • calloc会把分配出来的内存区初始化为0,malloc不会进行初始化;

示例

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

int main()
{
	int* p = NULL;
	P = (int*)malloc(sizeof(int));
	if(p == NULL) {
		printf("malloc error\n");
		exit(1);
	}
	free(p);
	
	//===============================
	
	int *q = NULL;
	q = (int*)calloc(sizeof(int));
	if(q == NULL) {
		printf("calloc error\n");
		exit(1);
	}
	printf("%d\n",*q);
	free(q);
	
	return 0;
}


二、动态内存释放函数

名称free
功能动态内存释放函数
头文件#include<stdlib.h>
函数原型void* free(void* ptr);
参数ptr(使用malloc或calloc等内存分配函数所返回的内存指针)
返回值

注意

  • free可以释放由malloc或calloc等内存分配函数分配的内存;
  • 当程序很大时,期间可能要多次动态分配内存,如果不及时释放,程序将要占用很大内存;
  • 注意,如果ptr所指向的内存已被释放或是未知的内存地址,则可能有无法预期的情况发生;若参数为NULL,则free不会有任何作用;

三、初始化所指定的内存空间

名称memset
功能初始化内存释放函数
头文件#include<stdlib.h>
函数原型void* memset(void* buffer, int c, int count);
参数buffer(分配的内存)、c(初始化的内容)、count(初始化的字节数)
返回值返回指向buffer的指针

注意

  • memset把buffer所指向内存区域的前count个字节设置成某个字符的ASCLL值。一般用于给数组、字符串等类型赋值;

示例

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

int main()
{
	int* p = NULL;
	p = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);		//申请10和int内存
	if(p == NULL) {
		printf("malloc error\n");
		exit(1);
	}
	memset(p,0,sizeof(int) * 10);	//初始化10个int内存为0

	free(p);
}

四、拷贝内存空间

名称memcpy
功能拷贝内存空间
头文件#include<stdlib.h>
函数原型void* memcpy(void* dest, void* src, unsigned int count);
参数dest(目标内存区)、src(原内存区)、count(拷贝的字节数)
返回值返回指向dest的指针

注意

  • memcpy会吧src所指向的内存区复制count个字节到dest所指向的内存区;
  • 如果count比src字节数大,memcpy会拷贝’\0’后结束;
  • 要注意dest和src不要重叠;
  • memcpy只是拷贝内存空间,不处理空间重叠问题;
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
	int* p1 = NULL;
	int* p2 = NULL;
	
	p1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
	if(p1 == NULL) {
		printf("malloc error\n");
		exit(1);
	}
	memset(p1,1,sizeof(int) * 10);
	
	p2 = (int*)malloc(sizeof(int) * 5);
	if(p2 == NULL) {
		printf("malloc error\n");
		exit(1);
	}	
	memset(p2,2,sizeof(int) * 10);

	memcpy(p2,p1,sizeof(int) * 5);

	free(p1);
	free(p2);
}

五、拷贝(移动)内存空间

名称memmove
功能拷贝(移动)内存空间
头文件#include<stdlib.h>
函数原型void* memmove(void* dest, void* src, unsigned int count);
参数dest(目标内存区)、src(原内存区)、count(拷贝的字节数)
返回值返回指向dest的指针

注意

  • memmove函数和memcpy函数虽然功能一样;
  • 但是memcpy只是拷贝内存空间,不处理空间重叠的问题;
  • memmove会处理空间重叠的问题,当desc和src重叠时,仍能正确处理,但src内容发生改变;

六、比较两个内存空间的字符

名称memcmp
功能比较两个内存空间的字符
头文件#include<stdlib.h>
函数原型void* memcmp(void* buf1, void* buf2, unsigned int count);
参数buf1(内存区)、buf2(内存区)、count(要比较的字节数)
返回值见下面

注意

  • memcmp会比较内存区域buf1和buf2的前count个字节;
  • memcmp会根据ASCLL码顺序依此比较;
  • 当buf1<buf2时,返回<0;
  • 当buf1=buf2时,返回=0;
  • 当buf1>buf2时,返回>0;
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