malloc函数

本文详细介绍了C/C++语言中的malloc函数,包括其语法、用途、如何分配内存以及与new操作符的区别。并提供了示例代码帮助理解。

一、原型:extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

头文件:#include <malloc.h> 或 #include <alloc.h> (注意:alloc.h 与 malloc.h 的内容是完全一致的。)

功能:分配长度为num_bytes字节的内存块

说明:如果分配成功则返回指向被分配内存的指针,否则返回空指针NULL。

当内存不再使用时,应使用free()函数将内存块释放。

 

举例:

[c-sharp] view plain copy
  1. #include<stdio.h>  
  2. #include<malloc.h>  
  3. int main()  
  4. {  
  5.     char *p;  
  6.    
  7.     p=(char *)malloc(100);  
  8.     if(p)  
  9.         printf("Memory Allocated at: %x/n",p);  
  10.     else  
  11.         printf("Not Enough Memory!/n");  
  12.     free(p);  
  13.     return 0;  
  14. }  

 

 

二、函数声明(函数原型):

  void *malloc(int size);

  说明:malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。


三、malloc与new的不同点

  从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。比如:

      int *p;

  p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int);

  或:

  int* parr;

  parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int) * 100;

 

    而 malloc 则必须由我们计算要字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。

    int* p;

  p = (int *) malloc (sizeof(int));

 

  第一、malloc 函数返回的是 void * 类型,如果你写成:p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译,报错:“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。

  第二、函数的实参为 sizeof(int) ,用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成:

  int* p = (int *) malloc (1);

  代码也能通过编译,但事实上只分配了1个字节大小的内存空间,当你往里头存入一个整数,就会有3个字节无家可归,而直接“住进邻居家”!造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。

  malloc 也可以达到 new [] 的效果,申请出一段连续的内存,方法无非是指定你所需要内存大小。

  比如想分配100个int类型的空间:

  int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。

  另外有一点不能直接看出的区别是,malloc 只管分配内存,并不能对所得的内存进行初始化,所以得到的一片新内存中,其值将是随机的。

  除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到指针,在其它操作上保持一致。

 

 总结:

malloc()函数其实就在内存中找一片指定大小的空间,然后将这个空间的首地址范围给一个指针变量,这里的指针变量可以是一个单独的指针,也可以是一个数组的首地址,这要看malloc()函数中参数size的具体内容。我们这里malloc分配的内存空间在逻辑上连续的,而在物理上可以连续也可以不连续。对于我们程序员来说,我们关注的是逻辑上的连续,因为操作系统会帮我们安排内存分配,所以我们使用起来就可以当做是连续的。



转自:http://blog.youkuaiyun.com/xw13106209/article/details/4962479


malloc 是 memory allocate(内存分配)的缩写,该函数可向系统请求分配内存。在程序中使用 malloc 函数,必须在开头写上 `#include <malloc.h>` 头文件,否则系统会报错 [^3]。 malloc 函数是一种分配长度为 num_bytes 字节的内存块的函数,可向系统申请分配指定 size 个字节的内存空间。其全称是 memory allocation(动态内存分配),当无法知道内存具体位置,想要绑定真正的内存空间时,就需要用到动态的分配内存。返回类型是 `void*` 类型,`void*` 表示未确定类型的指针。C、C++ 规定,`void*` 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。malloc 函数原型为 `void *malloc(int size);` [^4]。 在声明数组时,通常需用编译时常量指定数组长度,但数组长度常常在运行时才可知,因为所需内存空间取决于输入数据。例如,计算学生等级和平均分的程序可能需存储一个班级所有学生的数据,但不同班级学生数量可能不同。这种情况下,通常会声明一个较大的数组以容纳可能出现的最多元素 [^5]。 malloc 函数就像图书馆管理员高效管理座位资源一样,需要高效地管理计算机的内存资源,以满足程序的需求。虽然一些例子简化了 malloc 函数的实际工作细节,但能提供一个直观的方式来理解动态内存分配的基本过程和步骤 [^1]。 ### 代码示例 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { // 分配一个能存储 10 个整数的内存块 int *arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); if (arr == NULL) { printf("内存分配失败\n"); return 1; } // 使用分配的内存 for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i] = i; } // 打印数组元素 for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); // 释放分配的内存 free(arr); return 0; } ```
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