C语言|【C语言】动态内存管理详解 C语言|c语言

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为什么存在内存分配？

动态内存函数

malloc
例
free
calloc
realloc
常见的动态内存错误
对空指针的解引用操作
对动态开辟空间的越界访问
对非动态开辟内存使用free释放
过早使用free释放掉一块后期还需使用的动态内存
对同一块动态内存多次释放
动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

为什么存在内存分配？
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首先我认为，在之前的学习中，对开辟内存是非常局限的。只会对指定大小的数据进行开辟空间

int ret = 10; //在栈上开辟4个字节的空间

int arr[10] = {0}; //在栈上开辟了40个字节空间

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存开辟了。

动态内存函数 malloc

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。

如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。

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。

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

例

int main() { int arr[10]; //在栈区开展的空间 //使用malloc 动态开辟空间在堆区 int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (p == NULL)//使用空间时，先查看p是不是NULL，若果是就报错 { perror("main"); //查看报错信息 return 0; } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { p[i] = i; //p[i] == *(p + i) } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", p[i]); } free(p); //收回空间ferr只能释放动态开辟的空间（堆上开辟的空间） p = NULL; //自己置成NULL return 0; }

注意：这里一定要判断指针是否是空指针

free

void free(viod*ptr)

free函数用来释放和回收动态开辟的内存。

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，则函数什么事都不做。

malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。

int main() { int arr[10]; //在栈区开展的空间 //使用malloc 动态开辟空间在堆区 int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (p == NULL)//使用空间时，先查看p是不是NULL，若果是就报错 { perror("main"); //查看报错信息 return 0; } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { p[i] = i; //p[i] == *(p + i) } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", p[i]); } free(p); //收回空间ferr只能释放动态开辟的空间（堆上开辟的空间） p = NULL; //自己置成NULL return 0; }

注意：

free 只能释放动态开辟的空间（对上开辟的空间），使用完之后一定要记得释放，不然会造成内存泄漏

??????free之后一定要手动置成NULL

calloc

calloc也是用来进行动态内存分配的

void* calloc(size_t num,size_t size);

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。

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。

为了更好的观察我将malloc和calloc进行对比

int main() { int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); //malloc和calloc的区别在于calloc开辟空间时会初始化 //int* p = calloc(10, sizeof(int)); if (p == NULL) { perror("main"); return 1; } /*for (int i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; }*/ for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d \n", p[i]); } free(p); return 0; }

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int main() { //int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); //malloc和calloc的区别在于calloc开辟空间时会初始化 int* p = calloc(10, sizeof(int)); if (p == NULL) { perror("main"); return 1; } /*for (int i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; }*/ for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d \n", p[i]); } free(p); return 0; }

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calloc函数的用法与malloc很像,但是calloc比malloc函数多了一个功能可以在开辟空间时候,给数组每个位置初始化为0

realloc

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。

有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。

void* realloc (void* ptr, size_t size);

ptr 是要调整的内存地址

size 调整之后新大小

返回值为调整之后的内存起始位置。

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在调整内存空间的是存在两种情况：情况1：原有空间之后有足够大的空间，情况2：原有空间之后没有足够大的空间

https://blog.csdn.net/weixin_48953972/article/details/119116340

这位博主对realloc函数有图文解释会更加形象，方便理解???????
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int main() { int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int)); if (p == NULL) { return 1; } for (int i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; printf("%d ", p[i]); } printf("\n"); //使用realloc来调整空间 int* ptr = (int*)realloc(p, 20 * sizeof(int)); if (ptr == NULL)//判断是否开辟成功 { return 1; } else { p = ptr; //开辟成功放入源地址 for (int i = 10; i < 20; i++) { *(p + i) = i; printf("%d ", p[i]); } } free(p); //释放空间 p = NULL; //置位NULL return 0; }

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【C语言|【C语言】动态内存管理详解】一定要记得释放空间，手动置为空指针

常见的动态内存错误

对空指针的解引用操作

//动态内存常见的错误 //1.对NULL进行解引用操作 int main() { int* p = (int*)malloc(100000000000); //缺少了对malloc返回值做判断 for (int i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } //没有free指针，没有将指针置为空指针 return 0; }

对动态开辟空间的越界访问

//2.对动态开辟空间的越界访问 int main() { int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (p == NULL) { perror("main"); return 1; } for (int i = 0; i <40 ; i++)//这里存在越界访问 { *(p + i) = i; //当i=10时就越界访问了 } free(p); p = NULL; return 0; }