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一.为什么要有动态内存分配
二.malloc和free
1.malloc 2.free
三.calloc和realloc
1.calloc
2.realloc
3.空间的释放编辑
四.常见的动态内存的错误
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…目录
一.为什么要有动态内存分配
二.malloc和free
1.malloc 2.free
三.calloc和realloc
1.calloc
2.realloc
3.空间的释放编辑
四.常见的动态内存的错误
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释放⼀块动态开辟内存的⼀部分
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 一.为什么要有动态内存分配 我们已经掌握的内存开辟方式有 int val 20;//在栈空间上开辟四个字节
char arr[10] {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间 但是上述的开辟空间的方式有两个特点 空间开辟大小是固定的。 数组在申明的时候必须指定数组的长度数组空间⼀旦确定了大小不能调整 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。 C语言引入了动态内存开辟让程序员自己可以申请和释放空间就比较灵活了。 二.malloc和free 1.malloc 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。 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只知道申请多大的空间具体在使用的时候使用者自己来决定。 如果参数 size 为0malloc的行为是标准是未定义的取决于编译器。malloc申请的空间是在内存的堆区 2.free C语言提供了另外⼀个函数free专门是用来做动态内存的释放和回收的函数原型如下 void free (void* ptr); free函数用来释放动态开辟的内存。 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。 举个例⼦ #include stdio.h
#include stdlib.h
int main()
{int num 0;scanf(%d, num);int arr[num] {0};int* ptr NULL;ptr (int*)malloc(num*sizeof(int));if(NULL ! ptr)//判断ptr指针是否为空{int i 0;for(i0; inum; i){*(ptri) 0}}free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存ptr NULL;//是否有必要return 0;
} 三.calloc和realloc 1.calloc C语言还提供了⼀个函数叫 calloc calloc 函数也⽤来动态内存分配。原型如下 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。 举个例子 #include stdio.h
#include stdlib.h
int main()
{int *p (int*)calloc(10, sizeof(int));if(NULL ! p){int i 0;for(i0; i10; i){printf(%d , *(pi));}}free(p);p NULL;return 0;
} 输出结果 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化那么可以很⽅便的使⽤calloc函数来完成任务。 2.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。 函数原型如下 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调整空间失败会返回NULL realloc在调整内存空间成功的是存在两种情况 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 情况1 当是情况1的时候要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间原来空间的数据不发生变化。 情况2 当是情况2的时候原有空间之后没有足够多的空间时扩展的方法是在堆空间上另找⼀个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是⼀个新的内存地址。 由于上述的两种情况realloc函数的使⽤就要注意⼀些。 #include stdio.h
#include stdlib.h
int main()
{
//空间不够想要扩大空间int *ptr (int*)malloc(100);if(ptr ! NULL){//业务处理}else{return 1; }//扩展容量//代码1 - 直接将realloc的返回值放到ptr中ptr (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗(如果申请失败会如何)//代码2 - 先将realloc函数的返回值放在p中不为NULL在放ptr中int*p NULL;p realloc(ptr, 1000);if(p ! NULL){ptr p;}//业务处理 释放空间free(ptr);return 0;
} realloc函数除了能够调整空间之外还能实现和malloc一样的功能
3.空间的释放 四.常见的动态内存的错误
1.对NULL指针的解引用操作 void test(){int *p (int *)malloc(INT_MAX/4);*p 20;//如果p的值是NULL就会有问题 free(p);}
2.对动态开辟空间的越界访问
void test(){int i 0;int *p (int *)malloc(10*sizeof(int));if(NULL p){exit(EXIT_FAILURE);}for(i0; i10; i){*(pi) i;//当i是10的时候越界访问 }free(p);}3.对非动态开辟内存使用free释放
void test()
{int a 10;int *p a; //p指向的空间不再是堆区上的空间free(p);//ok?
}4.使用free释放⼀块动态开辟内存的⼀部分
void test(){int *p (int *)malloc(100);p;free(p);//p不再指向动态内存的起始位置 }5.对同⼀块动态内存多次释放
void test(){int *p (int *)malloc(100);free(p);free(p);//重复释放 }6.动态开辟内存忘记释放内存泄漏
void test(){int *p (int *)malloc(100);if(NULL ! p){*p 20;}}int main(){test();while(1);}忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏。 切记动态开辟的空间⼀定要释放并且正确释放。
