C语言动态开辟内存详解

目录

  • 1.动态内存管理
  • 2.动态开辟内存函数的介绍
    • 2.1malloc和free函数
    • 2.2calloc函数
    • 2.3relloc函数
  • 总结

    1.动态内存管理 我们已经掌握的内存开辟方法,用的最多的就是数组,但是首先我们知道数组实在栈上开辟空间的,要是我们开辟大量的空间怎么办呢?而且我不确定数据的大小万一造成内存资源浪费是不是也不划算呢?所以我认为一下两点就很充分的说明动态开辟内存存在的必要性。
    1.一般方式(栈上开辟)只能自动开辟少量的空间,但是堆上可以开辟大量的空间。
    2.对于不定长数据保存问题,动态开辟空间可以解决。

    2.动态开辟内存函数的介绍
    2.1 malloc和free函数
    C语言提供了一个动态开辟内存的函数。
    void* malloc (size_t size);

    C语言还提供了一个函数free是对动态开辟内存释放和回收的。
    void free (void* ptr);

    这两个函数都声明在stdlib.h这个头文件中
    那如何进行内存的开辟与释放呢?举个例子。
    int main() { int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (NULL == p) {return 1; } free(p); }

    1.malloc 等空间申请都是在堆上进行申请,最后必须由free来进行释放。堆上的空间是由程序员自己管理。
    2.malloc是一个函数,表明了堆空间说在程序运行起来之后,再在系统上申请的,空间只申请不释放,会造成内存泄露问题!
    3.那free是做了什么呢?他是把开辟的空间给清除了?还是把指针给清空了?
    其实都不是,free做的是取消了指针和所对应内存的指向 “关系”。
    在实际申请空间的时候,真实给你的空间是要大于你所需要的,但是你只能使用你要的大小,多出来的字节,用来维护刚刚说的那种关系,以及保存该次申请的 元数据(属性数据):用户申请的空间有多大,所以在free传参的时候只用传入你开辟空间的起始地址就好了,根据属性数据free函数就知道该释放多少空间。
    4.那我不想释放那么多可以吗?我按照以下代码free。
    free(p+4);

    是不行的!堆空间必须整体申请整体释放。

    2.2 calloc函数
    C语言还提供了一个函数calloc
    void* calloc(size_t num, size_t size );

    calloc跟malloc使用基本一样
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    只是有一点区别,malloc没做初始化,随机值,malloc效率更高一点。calloc做了初始化,效率更低一点。

    2.3 relloc函数
    C语言提供的这个函数让动态内存管理更加的灵活,有时候发现申请的空间太小了,有时候觉得申请的空间太大了,合理调整内存就有了relloc函数。
    void* relloc (void* ptr,size_t size);

    ptr是调整内存的地址,size是调整后的大小,返回值是调整之后内存的起始地址。
    一般relloc在调整内存是存在两种情况
    1.原有空间后面有足够大的空间
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    直接向后扩充就好了
    2.原有空间后面没有足够大的空间
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    所以说ptr也就是堆空间的起始地址有可能是变化的!
    最后在分享一个题
    void GetMemory(char* p){ p = (char*)malloc(100); }int main (){char* str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); }

    这个打印的是啥呢?
    其实是有错误的 str传入函数发生临时拷贝问题此时p和str不是一个东西进行动态内存开辟让我们的p指向开辟的空间,调用函数开辟栈帧,调用完毕释放栈帧,p是一个临时变量于那个空间已经没有指向关系了,而str依旧是NULL
    更改如下
    void GetMemory(char** p){ *p = (char*)malloc(100); }int main(){ char* str = NULL; GetMemory(&str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); }


    总结 【C语言动态开辟内存详解】本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!

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