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C语言动态开辟内存详解

作者:XATU弟中之弟

这篇文章主要为大家详细介绍了C语言动态开辟内存,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下,希望能够给你带来帮助

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!    

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