【malloc ，free 用法以及指针】 C语言创建数组的三种方式

创建数组的三种方式

①声明一个数组，声明时用常量表达式指定数组维数，然后使用数组名访问数组元素。

 int  array[5];

②声明一个变长数组，声明时用变量表达式指定数组维数，然后使用数组名访问数组元素。

int n = 5;

int  array[n];    // 注意：C99标准下才可以喔。 

③声明一个指针，调用malloc()，然后使用该指针访问数组元素。（需要引入头文件  ）

int  *  array ;

array = (int * ) malloc(5 * sizeof(int));    // 5 个连续的地址

或者

int  n = 5;

int  *  array ;

array = (int * ) malloc(n * sizeof(int));         // // n 个连续的地址。 注意：C99标准下才可以喔。 

 

malloc

malloc( ) 可以在程序运行时分配更多的内存。这些内存就是堆。

参数：所需内存字节数。根据申请的块数量和指针的类型进行计算。

malloc( 5 * sizeof(int));    // 申请 5 个 int 型的数据的地址

malloc( ) 将找到可用内存中一个大小适合的块。

返回：那块内存第一个字节的地址。因为默认返回  void * 型，所以要根据指针的类型进行强制转换。        （如果找不到合适的空间，则返回空指针）

int  *  array  = (int * ) malloc(5 * sizeof(int));     //强制转换成 int * 型的地址

因此，我们可以把这个地址赋给一个指针变量，并使用这个指针来访问那一块内存。

free

free( ) 释放 malloc( ) 分配的内存

当用malloc申请一段内存，在使用完毕之后应该用free将这段内存释放掉。（一个malloc对应一个free）
例如：  

    int* array = (int*)malloc(5 * sizeof(int));
    free(array);

 这里的free并不是真的将这段内存杀死掉，而是将这段内存标记为可用内存，也就是说，当free掉这段
内存之后，这段内存是可以被自由调用的，或可以被某一次malloc申请到。
但free之后array仍然是指向这段内存的地址，而且这段内存的数据也没有被覆盖，如果你某一次用指针
p用malloc申请到了与array同样的地址，那么你操作了array指针后，同样也操作了p指针，出现冲突情
况。
所以为了避免这样的情况发生，应该在free掉array之后，将array指向NULL，这样之后就不会发生指针
数据冲突的情况了。  

    free(array);
    array = NULL;

 

#include
#include
using namespace std;

int main(){
	
	int * array;     //声明指针
	array = (int*)malloc(5 * sizeof(int));    //申请内存
	
	for(int i= 0;i<5;i++){
		array[i]=i;      //赋值
	}
	
	free(array);    //释放内存
    array = NULL;
	return 0;
}

 

关于指针

在上面，我们用malloc来给一个指针开辟了指定大小的内存空间 (初始化)，使得这个指针可以用来赋值。

如果不用malloc而直接对指针进行取值会怎么样呢？

int  *  array;    //未初始化的指针

*array  =  5 ;  

运行结果：程序直接崩掉。

当创建一个指针时，系统只分配了用来存储指针本身的内存空间，并没有分配用来存储数据的内存空间，所以在这种情况下对指针进行赋值将会导致程序的崩溃。

另外，我们在函数中，或者for、while中通常不用malloc给指针变量开辟空间，而是直接 type*，例如下

{

int a =1;

int* p = &a;

}

当函数写完的时候，我们并不需要去free这个指针，因为当函数的生命周期结束后，这些指针变量会由系统自己释放掉，除非这个指针变量存储着malloc动态申请的内存。因为，函数的参数与内部所定义的变量都是栈上的内存，而malloc动态申请的内存是堆上的。栈的空间会自动释放，而堆里的空间必须手动free释放。

 

参考书籍：

《C Primer Plus (第五版)》Stephen  Prata    云巅工作室译

《C++面向对象程序设计 (第二版)》谭浩强