C语言动态内存分配

学数据结构一开始就会遇到这样的语句

int *a = (int*)malloc(n*sizeof(int));

但仅仅知道而不理解是不可行的，还要明白动态分配用法。

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适用情况：

• 数组的长度必须事先指定，而且只能是常量，不能是变量。
• 比如像下面这么写就是对的：

int a[5];

• 而像下面这么写就是错的：

int length = 5;
int a[length];  //错误

• 因为数组长度只能是常量，所以它的长度不能在函数运行的过程当中动态地扩充和缩小。

一，malloc函数的使用

方式一：

int *p = (int *)malloc(8);

方式二：（推荐用这种方式，可移植性高）

int *p = malloc(sizeof(int));
//或者
int *a = (int*)malloc(n*sizeof(int)); //这里的n后的*表示乘法，不是指针

这个例子就是请求系统分配 8 字节的内存空间，并返回第一字节的地址，然后赋给指针变量 p。当用 malloc 分配动态内存之后，上面这个指针变量 p 就被初始化了。

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malloc函数的原型:

# include <stdlib.h>
void *malloc(unsigned long size);

其中void和void*的区别：

• void* 是定义一个无类型的指针变量
• void 是无返回值

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h> //malloc()的头文件
void Mul(int *i);  //函数声明
int main(void)
{
    int *p = malloc(4);
    *p = 2;
    Mul(p); //注意是传p，不是*p
    printf("*p = %d\n", *p);
    return 0;
}
void Mul(int *i)
{
    *i = (*i) * 10;
    return;
}

解释：
指针变量 p 中的地址被传递给指针变量 i （注意是传p，不是*p）
此时 i 和 p 指向的是同一个内存单元，指向单元的值为2
所以操作 i 所指向的内存空间就是操作 p 所指向的内存空间。

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下面这是一个无限申请空间分配的程序，每次请求申请1024字节空间，会导致电脑内存泄漏从而死机。

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>  //malloc()的头文件
int main(void)
{
    while (1)
    {
        int *p = malloc(1024);   
    }
    return 0;
}

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二，free函数的使用

动态分配的内存空间是由程序员手动编程释放的！

free函数用法：

//假设定义了指针p
free(p)

free 函数的原型是：

# include <stdlib.h>
void free(void *p);

注意：

• free 函数无返回值，它的功能是释放指针变量 p 所指向的内存单元。
• 释放并不是指清空内存空间，而是指将该内存空间标记为“可用”状态
• 指针变量 p 被释放之后，它仍然是指向那块内存空间的，但那块内存空间已经不再属于它，该内存空间可能会被分配给其他变量使用。
• 释放空间后，相应空间内的值不一定准确，不同编译器结果不同

举例：

# include <stdio.h>
# include <stdlib.h>
int main(void)
{
    int *p = malloc(sizeof*p);
    *p = 20;
    printf("p = %p\n", p);
    free(p);
    printf("p = %p\n", p);
    return 0;
}
***

malloc 和 free 一定要成对存在，并且一一对应。有几个 malloc 就要有几个 free，且一个动态内存只能释放一次。每释放一个指向动态内存的指针变量后要立刻把它指向 NULL。