文章目录
一、动态分配内存的概述
二、静态分配、动态分配
三、动态分配函数
3.1 malloc
3.2 free
3.3 calloc
3.4 realloc
四、内存泄漏
在数组一章中,介绍过数组的长度是预先定义好的,在整个程序中固定不变,但是在实际的编程中,往往会发生这种情况,即所需的内存空间取决于实际输入的数据,而无法预先确定 。为了解决上述问题,C语言提供了一些内存管理函数,这些内存管理函数可以按需要动态的分配内存空间,也可把不再使用的空间回收再次利用。
动态分配内存就是在堆区开辟空间。
静态分配
1、 在程序编译或运行过程中,按事先规定大小分配内存空间的分配方式。int a [10]
2、 必须事先知道所需空间的大小。
3、 分配在栈区或全局变量区,一般以数组的形式。
4、 按计划分配。
动态分配
1、在程序运行过程中,根据需要大小自由分配所需空间。
2、按需分配。
3、分配在堆区,一般使用特定的函数进行分配。
#include
void *malloc(unsigned int size);
功能:在堆区开辟指定长度的空间,并且空间是连续的
参数:
size:要开辟的空间的大小
返回值:
成功:开辟好的空间的首地址
失败:NULL
注意:
1、在调用malloc之后,一定要判断一下,是否申请内存成功。
2、如果多次malloc申请的内存,第1次和第2次申请的内存不一定是连续的。
3、使用malloc开辟空间需要保存开辟好的空间的首地址,但是由于不确定空间用于做什么,所以本身返回值类型为void *,所以在调用函数时根据接收者的类型对其进行强制类型转换。
#include
#include
char *fun()
{
//char ch[100] = "hello world";
//静态全局区的空间只要开辟好,除非程序结束,否则不会释放,所以
//如果是临时使用,不建议使用静态全局区的空间
//static char ch[100] = "hello world";
//堆区开辟空间,手动申请手动释放,更加灵活
//使用malloc函数的时候一般要进行强转
char *str = (char *)malloc(100 * sizeof(char));
str[0] = 'h';
str[1] = 'e';
str[2] = 'l';
str[3] = 'l';
str[4] = 'o';
str[5] = '\0';
return str;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
char *p;
p = fun();
printf("p = %s\n", p);
//使用free函数释放空间
free(p);
//防止野指针
p = NULL;
return 0;
}
#include
void free(void *ptr)
功能:释放堆区的空间
参数:
ptr:开辟后使用完毕的堆区的空间的首地址
返回值:
无
注意:
free函数只能释放堆区的空间,其他区域的空间无法使用free
free释放空间必须释放malloc或者calloc或者realloc的返回值对应的空间,不能说只释放一部分
free(p); 注意当free后,因为没有给p赋值,所以p还是指向原先动态申请的内存。但是内存已经不能再用了,p变成野指针了,所以一般为了放置野指针,会free完毕之后对p赋 为NULL。
一块动态申请的内存只能free一次,不能多次free。
//使用free函数释放空间
ferr(p);
//防止野指针
p=NULL;
#include
void * calloc(size_t nmemb,size_t size);
功能:在堆区申请指定大小的空间
参数:
nmemb:要申请的空间的块数
size:每块的字节数
返回值:
成功:申请空间的首地址
失败:NULL
注意:
malloc和calloc函数都是用来申请内存的。
区别:
1) 函数的名字不一样
2) 参数的个数不一样
3) malloc申请的内存,内存中存放的内容是随机的,不确定的, 而calloc函数申请的内存中的内容为0
例如:
char *p=(char *)calloc(3,100);
在堆中申请了3块,每块大小为100个字节,即300个字节连续的区域。
#include
void* realloc(void *s,unsigned int newsize);
功能:在原本申请好的堆区空间的基础上重新申请内存,新的空间大小为函数的第二个参数
如果原本申请好的空间的后面不足以增加指定的大小,系统会重新找一个足够大的位
置开辟指定的空间,然后将原本空间中的数据拷贝过来,然后释放原本的空间
如果newsize比原先的内存小,则会释放原先内存的后面的存储空间,
只留前面的newsize个字节
参数:
s:原本开辟好的空间的首地址
newsize:重新开辟的空间的大小
返回值:
新的空间的首地址
增加空间:
char *p;
p=(char *)malloc(100)
//想在100个字节后面追加50个字节
p=(char *)realloc(p,150);//p指向的内存的新的大小为150个字节
减少空间:
char *p;
2 p=(char *)malloc(100) 3
//想重新申请内存,新的大小为50个字节
p=(char *)realloc(p,50);//p指向的内存的新的大小为50个字节,100个字节的后50个字
节的存储空间就被释放了
注意:malloc calloc relloc 动态申请的内存,只有在free或程序结束的时候才释放。
内存泄露的概念:
申请的内存,首地址丢了,找不了,再也没法使用了,也没法释放了,这块内存就被泄露了。
内存泄漏案例1:
int main()
{
char *p;
p=(char *)malloc(100);
//接下来,可以用p指向的内存了
p="hello world";//p指向别的地方了,保存字符串常量的首地址
//从此以后,再也找不到你申请的100个字节了。则动态申请的100个字节就被泄露了
return 0;
}
内存泄漏案例2:
void fun()
{
char *p;
p=(char *)malloc(100);
//接下来,可以用p指向的内存了
...
}
int main()
{
//每调用一次fun泄露100个字节
fun();
fun();
return 0;
}
解决方式1:
void fun()
{
char *p;
p=(char *)malloc(100);
//接下来,可以用p指向的内存了
...
free(p);
}
int main()
{
fun();
fun();
return 0;
}
解决方式2:
char * fun()
{
char *p;
p=(char *)malloc(100);
//接下来,可以用p指向的内存了
...
return p;
}
int main()
{
char *q;
q=fun();
//可以通过q使用 ,动态申请的100个字节的内存了
//记得释放
free(q);
//防止野指针
q = NULL;
return 0;
}
总结:申请的内存,一定不要把首地址给丢了,在不用的时候一定要释放内存。