malloc、calloc、realloc、free函数的使用

malloc、realloc、calloc、free函数大部分在  stdlib.h  文件中

malloc 函数：从堆上分配内存

calloc 函数： 从堆上分配内存并清零

realloc 函数：在之前分配的内存块的基础上，将内存重新分配为更大或者更小的部分

free    函数：将内存块返回堆

 

一、malloc函数

C 库函数 void *malloc(size_t size) 分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。如果内存不足，则会返回NULL。

1、从堆上分配内存

2、内存不会被修改或者清空

3、返回首字节的地址

4、malloc可分配的最大内存是跟系统相关的

5、初始化全局变量用malloc函数,，不能使用赋值语句的形式在外部赋值，必须出现在函数中。（例子2）

6、初始化不能使用静态。（例子3）

例1

#include 
#include 
int main()
{
    char *str;
    str = (char *)malloc(6);//申请一个6个char类型的内存
    strcpy(str, "ABCDE");//字符  A B C D E '\0'  共6个
    printf("String = %s,  Address = %u\n", str, str);
    
}

当malloc无法分配内存时候会返回NULL，可以用下面的方法进去检查是不错的做法。

#include 
#include 
int main()
{
   
     int*str = (int *)malloc(sizeof(int));
    if(str !=NULL)
    {
         printf("true\r\n");
    }
    else
    {
        printf("false\r\n");
    }
 
    
}

例2

错误写法

#include 
#include 

char  *str;
str = (char *)malloc(6);//不可以在外部赋值一个6个char类型的内存
int main()
{
    strcpy(str, "ABCD");//字符  A B C D E '\0'  共6个
    printf("String = %s,  Address = %u\n", str, str);
    
}

正确写法

#include 
#include 

char  *str;

int main()
{
    str = (char *)malloc(6);//申请一个6个char类型的内存
    strcpy(str, "ABCD");//字符  A B C D E '\0'  共6个
    printf("String = %s,  Address = %u\n", str, str);
    
}

例3

#include 
#include 

int main()
{
    static char  *str = (char *)malloc(6);//不可以使用静态变量申请
    strcpy(str, "ABCD");//字符  A B C D E '\0'  共6个
    printf("String = %s,  Address = %u\n", str, str);
    
}

 

二、calloc函数

calloc函数分配内存的同时清空内存

函数原型   void *calloc(size_t nitems, size_t size)

nitems -- 要被分配的元素个数。

size -- 元素的大小。

calloc函数根据nitems和size 两个参数的成绩来分配内存，并返回一个指向内存的第一个字节的指针，如果不能分配内存，则返回一个NULL。

int *p calloc(5,sizeof(int))

内存需要清零可以使用calloc，不过执行calloc可能比执行malloc慢。

 

三、realloc函数

时不时地增加或减少指针分配的内存。

函数原型：void *realloc(void *ptr , size_t size);

realloc  函数返回指向内存块的指针，该函数接受两个参数，第一个参数指向原内存块的指针，第二个是请求的大小。重新分配的块大小和第一个参数引用的块大小不同。返回值是指向重新分配的内存的指针。

请求的内存大小，如果比当前分配的小，那么多余的内存会还给堆，不能保证多余的内存会被清空。

                                如果比当前分配的大，那么可能就在紧挨着当前分配内存的区域分配新的内存，否则就会在堆的其他区域分配                                 并把旧的内存赋值到新区域。

内存缩小

#include 
#include 
int main()
{
    char  *str2 ;
    char  *str1 ;
    str1 = (char *)malloc(10);
    strcpy(str1, "ABCD123");//字符  A B C D E '\0'  共6个
    printf("String = %s,  Address = %p\n", str1, str1);

    str2 =realloc(str1,2);
    printf("String = %s,  Address = %p\n", str2, str2);
    return(0);
}
//内存缩小

堆管理可以重用原始的内存块，且不会修改其内容。不过程序继续使用的内存超过请求的8字节，所以不会报错，但是很危险。

 

内存扩大

 

四、free函数

释放内存    void free(void *p)   ，释放之前有调用 calloc、malloc 或 realloc 所分配的内存空间，*p指针指向一个要释放内存的内存块。

int *p = (int*)malloc(sizeof(int));

...

free(*p)

 

1、不能重复释放同一块内存。

2、free函数应该在同一层管理内存的分配和释放。比如说如果在函数内分配内存，那么就要在同一个函数内释放它。