C语言进阶——5动态内存管理（1）

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：

1. 空间开辟大小是固定的。
2. 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

1. 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。

2. 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));