动态内存函数的介绍以及常见的动态内存错误

最新推荐文章于 2022-11-21 11:00:57 发布

zhao_miao

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分类专栏： c语言文章标签： malloc的使用 realloc的使用 calloc的使用常见的动态内存错误

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为什么要存在动态内存分配？

我们已经掌握的内存开辟方式有：

int val=20; //在栈空间上开辟4个字节
char arr[10]={0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间

上述开辟空间的方式有两个特点：
- 空间开辟的大小是固定的。
- 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，不仅仅是上述情况。有时候我们需要的空间大小，在程序运行时才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。这时候就只能试试动态内存开辟了。

动态内存函数的介绍

malloc和free

malloc

这里写图片描述
这个函数向内存申请了一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的地址。

如果开辟成功，则返回一个指向开辟好的空间的指针。
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。
返回值是void *，因为malloc并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候由使用者自己决定。
如果参数size为0，malloc的行为是标准未定义的，取决于编译器。

free

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，则函数什么事情都不做。
malloc与free都声明在#include< stdlib.h>中。
举个例子：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
int main()
{
    int num = 0;
    int *ptr = NULL;
    scanf("%d", &num);
    ptr = (int *)malloc(num*sizeof(int));
    if (ptr == NULL)            //判断ptr是否为空
    {
        printf("%s\n", strerror (errno));
        system("pause");
        return 0;
    }
    else
    {
        int i = 0;
        for (i = 0; i < num; i++)
        {
            *(ptr + i) = i;
        }
        for (i = 0; i < num; i++)
        {
            printf("%d ",*(ptr+i));
        }
    }
    free(ptr);            //释放ptr所指向的内存空间，ptr变为野指针
    ptr = NULL;           //将ptr置为空指针
    system("pause");
    return 0;
}

calloc

这里写图片描述
- 函数的功能是为num个大小为size的元素开辟一片空间，并把空间的每个字节初始化为0。
- 与函数malloc的区别就是colloc会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为0。

realloc

这里写图片描述

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时候我们会发现过去申请的空间太小了，有时候我们又觉得过去申请的空间太大了，所以我们需要用realloc函数对内存的大小做灵活的调整。
memblock是要调整的内存地址。
size为调整之后的大小。
返回值为调整之后内存的起始地址。
这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
realloc如何调整内存？
情况1：原有的空间后面有足够大的空间。要扩展内存就直接在原有内存后直接追加空间，原有空间的数据不发生变化。
情况2：原有的空间之后没有足够大的空间。要扩展内存就是再堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的就是一个新的地址。
所以realloc函数的使用就需要注意：
代码：

代码1是否可以：
答：不可以，如果申请失败，则ptr的地址会改掉。所以应定义一个新的指针，并在申请空间后进行判断。