C语言动态开辟内存详解
作者:XATU弟中之弟
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
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
直接向后扩充就好了
2.原有空间后面没有足够大的空间
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
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!