malloc、calloc、realloc、free

本文介绍了C语言中的四种内存管理函数:malloc、calloc、realloc和free的功能及使用方法,并详细解释了它们之间的区别。

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知识储备:

内存的分配,详见文章下链接

malloc:    void *malloc(size_t size);

malloc分配的内存是位于堆中的,并且没有初始化内存的内容,因此基本上malloc之后,调用函数memset来初始化这部分的内存空间.

在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域,参数size为需要内存空间的长度,返回该区域的首地址.

calloc:  void *calloc(size_t nmemb, size_t size);

calloc则将初始化这部分的内存,设置为0.

  与malloc相似,参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度,nmemb为元素个数,即在内存中申请nmemb*size字节大小的连续地址空间.

realloc:  void *realloc(void *ptr, size_t size);

realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整.

给一个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,size是重新申请的地址长度.

free: void free(void *ptr);

   释放malloc(或callocrealloc)函数给指针变量分配的内存空间的函数使用后该指针变量一定要重新指向NULL,防止野指针出现,有效 规避误操作。

与malloc()函数配对使用,释放malloc函数申请的动态内存。(另:对于free(p)这句语句,如果p 是NULL 指针,那么free 对p 无论操作多少次都不会出问题。如果p 不是NULL 指针,那么free 对p连续操作两次就会导致程序运行错误。)

函数malloc不能初始化所分配的内存空间,而函数calloc能.如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使用过,则其中的每一位可能都是0;反之, 如果这部分内存曾经被分配过,则其中可能遗留有各种各样的数据.也就是说,使用malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常进行,但经过一段时间(内存空间还已经被重新分配)可能会出现问题.
函数calloc()会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零,也就是说,如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存,那么这些元素将保证会被初始化为0;如果你是为指针类型的元素分配内存,那么这些元素通常会被初始化为空指针;如果你为实型数据分配内存,则这些元素会被初始化为浮点型的零.
函数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.
realloc可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小,无论是扩张或是缩小,原有内存的中内容将保持不变.当然,对于缩小,则被缩小的那一部分的内容会丢失.realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址.相反,realloc返回的指针很可能指向一个新的地址.
realloc是从堆上分配内存的.当扩大一块内存空间时,realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节,如果能够满足,自然天下太平;如果数据后面的字节不够,问题就出来了,那么就使用堆上第一个有足够大小的自由块,现存的数据然后就被拷贝至新的位置,而老块则放回到堆上.这句话传递的一个重要的信息就是数据可能被移动.


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