C语言编程C++动态内存分配示例讲解 C语言编程C++动态内存分配示例

动态内存管理

为什么存在动态内存分配

动态内存函数的介绍

malloc申请空间和free释放空间
有借有还 free释放内存

calloc申请内存

realloc调整动态内存的大小

realloc使用的注意事项
当然realloc也可以直接开辟空间

常见的动态内存错误

1.对NULL指针的解引用操作
2.对动态开辟空间的越界访问
3.对非动态开辟内存使用free释放
4.使用free释放一块动态内存开辟的一部分
5.对同一块动态内存多次释放
6.动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)

几个面试题

题目1
题目2
题目3
题目4

C/C++程序的内存开辟

C/C++程序内存分配的几个区域：

动态内存管理
为什么存在动态内存分配
我们到现在为止掌握的是什么样的内存开辟方式呢

//创建一个变量int val = 20; //局部变量在栈空间中开辟4个字节int g_val = 10; //全局变量在静态区中开辟4个字节//创建一个数组char arr[10] = {0}; //局部区域在栈空间中开辟10个字节连续的空间char g_arr[5] = {0}; //全局区域在静态区空间中开辟5个字节的连续空间

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但是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。这时候就只能试试动态内存开辟了。
c99是支持变长数组的，但现在很多编译器就不支持c99，连vs都不支持，所以就有动态内存的概念

动态内存函数的介绍
malloc申请空间和free释放空间
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。
1.如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。

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2.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。

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3.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。*

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4.如果参数 size 为0，malloc的行为是标准未定义的，取决于编译器。

#include#include#include#includeint main(){ //向内存申请10个整形的空间 int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (p == NULL) {//把开辟失败的信息打印出来printf("%s",strerror(errno)); } else {//正常使用空间int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++){*(p + i) = i; //在找下标为i的元素}for (i = 0; i < 10; i++)//再把每个元素打印出来{printf("%d ", *(p + i)); } } return 0; }

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那我们可不可以看开辟失败的呢
我们可以用INT_MAX（他是整形最大），一个超级大的数字

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有借有还 free释放内存
free函数用来释放动态开辟的内存。
1.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。
2.如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。

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注意
malloc和free是成对使用的，谁开辟谁释放

calloc申请内存在内存中开辟一个数组，把元素都改成零
函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。

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与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0

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realloc调整动态内存的大小当然我们可以申请空间，但会不会遇到申请的空间不够了，想要增加一些些，大了想要去掉一些些

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realloc使用的注意事项
1.如果p指向的空间之后有足够的内存空间可以追加，则直接追加，后返回p
2.如果p指向的空间之后没有足够的内存空间可以追加，则realloc函数会重新找一块新的内存区域，开辟一块满足需求的空间，并且把原来的内存中的数据拷贝回来，释放旧的内存空间，最后返回新开辟的内存空间地址
3.但也有一个大问题，就是开辟INT_MAX，用新的变量ptr来接收realloc返回值

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当然realloc也可以直接开辟空间

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常见的动态内存错误
1.对NULL指针的解引用操作

#include#includeint main(){ int* p = (int*)malloc(40); //没成功就会有大问题 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) {*(p + i) = i; } free(p); p = NULL; return 0; }

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所以为了防止没有开辟动态内存成功就需要做个判断

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2.对动态开辟空间的越界访问

#include#include#include#includeint main(){ int* p = (int*)malloc(5*sizeof(int)); if (p == NULL)//这里我的确判断有没有开辟成功了 {printf("%s", strerror(errno)); } else {int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++)//但是我这里访问10个整型的空间{*(p + i) = i; } } free(p); p = NULL; return 0; }

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3.对非动态开辟内存使用free释放

int main(){ int a = 0; int* p = &a; *p = 20; free(p); p = NULL; return 0; }

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4.使用free释放一块动态内存开辟的一部分

#include#include#include#includeint main(){ int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) {return 0; //如果是空指针就直接返回，不干了 } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) {*p++ = i; //这个++就是bug的地方 } //回收空间 free(p); p = NULL; return 0; }

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只要p不是指向申请的空间的首地址，其他地方都是错的

5.对同一块动态内存多次释放

#include#include#include#includeint main(){ int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) {return 0; } //使用 //释放 free(p); //... free(p); return 0; }

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6.动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)

#include#include#include#includeint main(){ while (1) {malloc(100); } return 0; }

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几个面试题
题目1

void GetMemory(char* p){ p = (char*)malloc(100); }void Test(void){ char* str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str,"hello world"); printf(str); //这个写法和printf("%s",str); 是一样的}int main(){ Test(); return 0; }

问运行Test函数会有什么样的结果

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修改正确

#include#include#include#includevoid GetMemory(char* *p){ *p = (char*)malloc(100); }void Test(void){ char* str = NULL; GetMemory(&str); strcpy(str,"hello world"); printf(str); //这个写法和printf("%s",str); 是一样的 free(str); //用完就释放 str = NULL; }int main(){ Test(); return 0; }

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题目2

char* GetMemory(void){ char p[] = "hello world"; return p; }void Test(void){ char* str = NULL; str = GetMemory(); printf(str); }int main(){ Test(); return 0; }

请问运行Test 函数会有什么样的结果
输出随机值

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修改正确
既然是p被销毁了，那我们让他不销毁就可以了延长它的生命周期用static

char* GetMemory(void){ static char p[] = "hello world"; return p; }void Test(void){ char* str = NULL; str = GetMemory(); printf(str); }int main(){ Test(); return 0; }

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题目3

void GetMemory(char **p, int num){*p = (char *)malloc(num); }void Test(void){char *str = NULL; GetMemory(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str); }

这题基本和第一题一样，不过这题就只有内存泄漏的错误

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修改正确

#include#includevoid GetMemory(char** p, int num){ *p = (char*)malloc(num); }void Test(void){ char* str = NULL; GetMemory(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str); free(str); //用完就释放，防止内存泄漏 str = NULL; }int main(){ Test(); return 0; }

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题目4

void Test(void){ char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str); if (str != NULL) {strcpy(str, "world"); printf(str); }}

问题非常大的打印出结果

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【C语言编程C++动态内存分配示例讲解】修改正确

#include#include#includevoid Test(void){ char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str); //这里考查的是free释放后并没有使str为NULL，所以下面if判断就没有作用，如果使他有作用就让str为NULL str = NULL; if (str != NULL) {strcpy(str, "world"); printf(str); }}int main(){ Test(); return 0; }

这道题真正目的就是让你什么都不打印

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C/C++程序的内存开辟

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C/C++程序内存分配的几个区域：栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。
数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
以上就是C语言编程C++动态内存分配示例讲解的详细内容，更多关于C++动态内存分配的资料请关注脚本之家其它相关文章！