C语言基础学习记录-动态分配内存

1.动态分配内存概述：

在之前讲数组的时候，介绍过数组的长度是预先定义好的，在整个程序中固定不变，但是在实际的编程中，往往会发 生这种情况，即所需的内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定 。为了解决上述问题，Ｃ语言提供了一 些内存管理函数，这些内存管理函数可以按需要动态的分配内存空间，也可把不再使用的空间回收再次利用

 2.静态分配和动态分配

静态分配：

1、 在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式。int a [10]

2、 必须事先知道所需空间的大小。

3、 分配在栈区或全局变量区，一般以数组的形式。

4、 按计划分配

动态分配：

1、在程序运行过程中，根据需要大小由程序员自由分配所需空间。

2、按需分配。

3、分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配。

3.动态分配函数 

3.1 malloc函数

 头文件 stdlib.h

函数原型： void *malloc(unsigned int size);

功能说明：

在内存的动态存储区(堆区)中分配一块长度为 size 字节的连续区域，用来存放类型说明符指定的类型。函数原型返回 void*指针，使用时必须做相应的强制类型转换 ，分配的内存空间内容不确定，一般使用 memset 初始化。

返回值： 分配成功 => 分配空间的起始地址

                分配失败 => NULL

注意：

1、在调用 malloc 之后，一定要判断一下，是否申请内存成功。

2、如果多次 malloc 申请的内存，第 1 次和第 2 次申请的内存不一定是连续的

memset函数

函数原型： void *memset(void *dest,int c,size_t count)

功能：将指定内存设定为为指定内容。一般用来数组清零

参数：dest 目标内存块

        c 指定的内容

        count 字节数

头文件 memory.h 或者 string.h 

3.2 free函数 释放内存函数

头文件： #include <stdlib.h> 

函数定义: void free(void *ptr)

函数说明：free 函数释放 ptr 指向的内存。

注意: ptr 指向的内存必须是 malloc calloc relloc 动态申请的内存 

3.3 calloc函数

头文件：#include <stdlib.h> 

函数定义：void * calloc(size_t nmemb,size_t size); size_t 实际是无符号整型，它是在头文件中，用 typedef 定义出来的。

函数的功能：在内存的堆中，申请 nmemb 块，每块的大小为 size 个字节的连续区域

函数的返回值：返回 申请的内存的首地址（申请成功）

                        返回 NULL（申请失败）

注意： malloc 和 calloc 函数都是用来申请内存的。

区别：

1) 函数的名字不一样

2) 参数的个数不一样

3) malloc 申请的内存，内存中存放的内容是随机的，不确定的，而 calloc 函数申请的内存中的 内容为 0

char *p = (char *）calloc(3,100) //在堆中申请了3块，每块大小为100个字节，即300个字节连续的区域 

3.4 realloc函数 重新申请 

咱们调用 malloc 和 calloc 函数单次申请的内存是连续的， 两次申请的两块内存不一定连续。 有些时候有这种需求，即我先用 malloc 或者 calloc 申请了一块内存，

• 我还想在原先内存的基础上挨着申请内存。
• 或者我开始时候使用 malloc 或 calloc 申请了一块内存，我想释放后边的一部分内存。

为了解决这个问题， 发明了 realloc 这个函数 

头文件: #include

函数的定义：void* realloc(void *s,unsigned int newsize);

函数的功能：在原先 s 指向的内存基础上重新申请内存，新的内存的大小为 new_size 个字节，

(1) 如果原先内存后面有足够大的空间，就追加，

如果后边的内存不够用，则 realloc 函数会在堆区 找一个 newsize 个字节大小的内存申请，

将原先内存中的内容拷贝过来，然后释放原先的内存，最后返回新内存的地址。

(2)如果 newsize 比原先的内存小，则会释放原先内存的后面的存储空间，只留前面的 newsize 个字节

返回值：新申请的内存的首地址 

 如   char *p;    p=(char *)malloc(100) //咱们想在 100 个字节后面追加 50 个字节

       p=(char *)realloc(p,150);//p 指向的内存的新的大小为 150 个字节