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本章重点
为什么存在动态内存分配
动态内存函数的介绍
malloc
free
calloc
realloc
常见的动态内存错误
几个经典的笔试题
柔性数组
1. 为什么存在动态内存分配
1.固定向内存申请4字节
int a = 10;
2.数组:向内存申请连续的一块空间
int a[10] = {
0 };
上述的开辟空间的方式有两个特点:
- 空间开辟大小是固定的。
- 数组在申明的时候,必须指定数组的长度,它所需要的内存在编译时分配。
但是对于空间的需求,不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道,那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。——这时候就需要进行动态存开辟。
1.1 创建动态数组
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int arr[num] = {
0 };//C语言这里不支持变量开辟数组。C++支持这样开辟数组。
//但是要注意,只是这个变量我们可以动态输入,一旦这个变量我们输入之后,
// 向内存开辟了连续空间之后。这个内存的大小就不能再改变了。
return 0;
}
2. 动态内存函数的介绍
前置小知识
内存中存在栈区,堆区,静态区,
栈区:存放局部变量,函数形参等
堆区:进行动态内存管理,malloc/calloc/realloc/free都是在这块内存进行开辟空间与释放
静态区:存放静态变量和全局变量等
2.1 malloc和free
- C语言提供了一个动态内存开辟的函数:
void* malloc (size_t size);
- 这个函数向内存申请一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的指针。
- 如果开辟成功,则返回一个指向开辟好空间的指针。
- 如果开辟失败,则返回一个NULL指针,因此malloc的返回值一定要做检查。
- 返回值的类型是 void* ,所以malloc函数并不知道开辟空间的类型,具体在使用的时候使用者自己来决定。
- 如果参数 size 为0,malloc的行为是标准是未定义的,取决于编译器。
- C语言提供了另外一个函数free,专门是用来做动态内存的释放和回收的,函数原型如下:
void free (void* ptr);
free函数用来释放动态开辟的内存。
- 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的,那free函数的行为是未定义的。
- 如果参数 ptr 是NULL指针,则函数什么事都不做。
malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。
#include<stdio.h>//输出输出头文件
#include<errno.h>//errrno头文件
#include<string.h> //strerror头文件
#include<stdlib.h>//malloc free头文件
int main()
{
//int* p = (int*)malloc(40);
int* p = (int*)malloc(INT_MAX);
if (p == NULL)
{
//申请失败,打印错误信息
printf("%s\n", strerror(errno));
return -1;
}
//申请成功给空间存放1~10
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = i + 1;
}
//打印
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n" ,* (p + i));