完全自学C(干货) —— 动态内存管理_动态内存管理源码下载-优快云博客

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本文详细介绍了C/C++中的动态内存管理函数，包括malloc、free、calloc和realloc的使用方法及注意事项，并列举了常见的动态内存错误，如空指针解引用、越界访问、误释放等。此外，还探讨了C语言中的柔性数组特性及其优势。内容涵盖动态内存的分配、释放以及内存区域的划分，如栈区、堆区、静态区和代码段。

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四，柔性数组 — flexible array

五，案例

通常开辟的内存是固定的（数组的内存是编译时分配的，但申明时需指定长度）；
针对已事先指定内存大小比较合适，对事先不确定的内存大小可使用动态内存函数；

一，动态内存函数

动态内存函数在堆区开辟空间；

malloc

void* malloc( size_t size )

在内存申请一块连续的空间（字节数），并返回指向这块空间的指针；
- 如开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针；
- 如开辟失败，则返回一个NULL，因此返回值一定要做检查；
- 返回值类型为void*，使用时需自行决定；
- 如参数为0，malloc行为未定义，取决于编译器；

//在堆区，开辟4个整型16个字节的空间
int* p = (int*)malloc(4 * sizeof(int));

free

void free( void *memblock )

专门用来做动态内存的释放和回收的；
- 如参数指针指向的空间不是动态内存开辟的，那free行为是未定义的；
- 如参数指针为NULL，则函数不做任何操作；
- 释放后的指针将变为野指针，最好在设置为NULL，避免非法访问；

注：动态内存释放有两种方式

free主动释放；
程序结束释放；

int main()
{
	//在堆区，开辟4个整型16个字节的空间
	int* p = (int*)malloc(4 * sizeof(int));
	//检查p是否为空指针
	if (p == NULL) 
	{
		perror("main"); //p为空指针返回错误信息
		return 0;
	}
	//释放动态内存空间
	free(p);
	p = NULL; //避免错误使用
	return 1;
}

calloc

void *calloc( size_t num, size_t size )

开辟指定元素个数的内存，元素初始值为0；
- num为元素个数，size为每个元素的大小；
- 与malloc的区别，只在于每个字节初始化值为0；

int main()
{
	//在堆区，开辟4个整型16个字节的空间
	int* p = (int*)calloc(4, sizeof(int));
	if (p == NULL) 
	{
		perror("main"); 
		return 0;
	}
    printf("%d", *p); //0
	free(p);
	p = NULL; 
	return 1;	
}

realloc

void *realloc( void *memblock, size_t size )

调整动态内存空间的大小，让内存管理更加灵活；
- 如指向的空间之后有足够的内存空间，则直接追加；
- 如指向的空间之后没有足够的内存空间，则重新开辟新的内存空间，并将原来内存数据拷贝过来且释放其空间，最后返回新的空间地址；
- 用一个新的变量来接收realloc函数的返回值，realloc可能开辟失败返回NULL；
- 如对空指针进行操作，等同于malloc；

int main()
{
	//在堆区，开辟4个整型16个字节的空间
	int* p = (int*)malloc(4 * sizeof(int));
	if (p == NULL) 
	{
		perror("main"); 
		return 0;
	}
	//将p的空间拓展为10整型40个字节的空间
	int* ptr = realloc(p, 10 * sizeof(int));
    if (ptr != NULL) 
	{
		p = ptr;
	}

	free(p);
	p = NULL; 
	return 1;
}

//二者等同
int* p = (int*)malloc(4 * sizeof(int));
int* p = (int*)realloc(NULL, 4 * sizeof(int));