2.C语言 内存管理

C 内存管理

本章将讲解 C 中的动态内存管理。C 语言为内存的分配和管理提供了几个函数。这些函数可以在 <stdlib.h> 头文件中找到。

序号	函数和描述
1	void *calloc(int num, int size); 在内存中动态地分配 num 个长度为 size 的连续空间，并将每一个字节都初始化为 0。所以它的结果是分配了 num*size 个字节长度的内存空间，并且每个字节的值都是0。
2	void free(void *address); 该函数释放 address 所指向的内存块,释放的是动态分配的内存空间。
3	void *malloc(int num); 在堆区分配一块指定大小的内存空间，用来存放数据。这块内存空间在函数执行完成后不会被初始化，它们的值是未知的。
4	void *realloc(void *address, int newsize); 该函数重新分配内存，把内存扩展到 newsize。

注意：void * 类型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。

动态分配内存

编程时，如果您预先知道数组的大小，那么定义数组时就比较容易。例如，一个存储人名的数组，它最多容纳 100 个字符，所以您可以定义数组，如下所示：

char name[100];

但是，如果您预先不知道需要存储的文本长度，例如您想存储有关一个主题的详细描述。在这里，我们需要定义一个指针，该指针指向未定义所需内存大小的字符，后续再根据需求来分配内存，如下所示：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	char name[100];
	char* description;

	strcpy(name, "Li Zhuofan");

	/* 动态分配内存 */
	description = (char*)malloc(200 * sizeof(char));
	if (description == NULL)
	{
		fprintf(stderr,"Error-unable to allocate required memory\n");
	}
	else
	{
		strcpy(description, "Li Zhuofan is MVP");
	}
	printf("Name = %s\n", name);
	printf("Desscription:%s\n",description);
}

 

上面的程序也可以使用 calloc() 来编写，只需要把 malloc 替换为 calloc 即可，如下所示：

calloc(200,sizeof(char));

重新调整内存的大小和释放内存

当程序退出时，操作系统会自动释放所有分配给程序的内存，但是，建议您在不需要内存时，都应该调用函数 free() 来释放内存。

或者，您可以通过调用函数 realloc() 来增加或减少已分配的内存块的大小。让我们使用 realloc() 和 free() 函数，再次查看上面的实例：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	char name[100];
	char* description;

	strcpy(name, "FANFAN");

	/* 动态分配内存 */
	description = (char*)malloc(30 * sizeof(char));
	if (description == NULL)
	{
		fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
	}
	else
	{
		strcpy(description, "FANFAN is MVP");
	}
	/*假设你想要存储更大的描述信息*/
	description = (char*)realloc(description, 100 * sizeof(char));
	if (description == NULL)
	{
		fprintf(stderr, "Error-unable to allocate required memory\n");
	}
	else
	{
		strcat(description, "I am MVP");
	}
	printf("Name=%s\n", name);
	printf("Description:%s\n", description);

	/*使用free()函数释放内存*/
	free(description);
}

 

您可以尝试一下不重新分配额外的内存，strcat() 函数会生成一个错误，因为存储 description 时可用的内存不足。