动态内存管理

动态开辟内存

malloc开辟内存

#include 
void *malloc(size_t size)

• size ：需要开辟的内存空间的大小，以字节为单位。
• 返回值 ：返回一个指向开辟的内存空间的指针（void*类型，需要其他类型时使用强制类型转换即可）
• 如果请求失败，则返回 NULL。

free释放空间

void free(void *ptr)

• 函数作用：释放之前调用 calloc、malloc 或 realloc 所分配的内存空间。
• ptr：指针指向一个要释放内存的内存块。
• 一般在释放空间时，同时也会将该空间的指针赋值为NULL，避免它成为野指针。
• 如果不释放申请的内存空间，在程序结束时，会由操作系统自动回收。

calloc开辟内存

• malloc 和 calloc 之间的不同点是：calloc 会将申请的空间初始化为0，而malloc 是随机值。

• void *calloc(size_t nitems, size_t size)

• nitems ：要被分配的元素个数。
• size ：元素的大小。
• 如果请求失败，则返回 NULL。

realloc重新分配内存

void *realloc(void *ptr, size_t size)

• ptr ：需要重新分配内存的内存块的指针。

  • 该内存块之前是通过调用 malloc、calloc 或 realloc 进行分配内存的。
  • 如果为空指针，则会分配一个新的内存块。

• size ： 内存块的新的大小，以字节为单位。

  • 如果大小为 0，且 ptr 指向一个已存在的内存块，则 ptr 所指向的内存块会被释放，并返回一个空指针。

• 注意：

  • 如果源内存后面的空间足够大，则realloc会在源空间后面追加分配内存。
  • 如果源内存后面的空间不够大，则realloc会在其他空间分配内存，并且将原来空间的值依次拷贝过去，然后将原来的空间释放掉。

常见的动态内存错误

对NULL指针的解引用操作

int main()
{
    int* p = (int*)malloc(1000);
    *p = 10;  //如果内存分配失败，malloc返回NULL，这里就会出错
    return 0;
}

• 解决办法：进行NULL检测（判断malloc(1000)是否等于NULL）

对动态开辟空间的越界访问

int* p = (int*)malloc(1000);
for (int i = 0;i<1000;i++)
{
    *(p + i) = i;  //这里当i超过250后，就会出现越界访问
}

对非动态开辟内存的释放

int a = 10;
int* p = &a;
free(p);     //a是局部变量，不能用free释放，由系统自动释放
p = NULL;

对动态开辟的空间只释放一部分

int* p = (int*)malloc(100);
for (int i = 0; i < 50; i++)
{
    p++;
}
free(p);    //此时指针p已经指向开辟的空间中间部分了，只能释放指针之后的部分
p = NULL;

对同一块内存多次释放

int* p = (int*)malloc(100);
free(p);    
p = NULL;
free(p);    //多次释放，程序会出错。
p = NULL;