从零开始学习c语言|21、动态内存管理

一、malloc函数

1、什么是malloc函数

malloc是memery(内存)和allocate(分配)的缩写，顾名思义，malloc函数为动态分配内存的意思 

2、malloc函数语句

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

malloc函数的形参为申请的内存空间大小，上述申请了一个int型数据的大小
malloc函数的返回值是这一块内存空间的首地址，上述代码即是将指针变量p指向这动态申请内存的
		首地址。
(*int)强制类型转换，即将该返回的地址类型强制转换为一个整型变量的地址，也就是说p和p+1相差
一个整型大小。
上述代码一个申请了12个字节的内存大小，p变量占8个字节(与cpu的大小有关)，
p指向的内存为4个字节。
p本身的内存是静态分配的，p指向的内存是动态分配的
free（p）把p指向的内存释放掉，而p本身的内存只能由程序执行完毕，系统自动释放

3、malloc函数的用法

int *parry=(int *)malloc(sizeof(int*5);

动态申请5个整型变量大小的内存，即20个字节，parry指针变量指向的是该内存的首地址，
int * 表示该指针变量只能指向int型变量的地址，故parry等价于指向前4个字节，
*parry等价于parry[0];

#include 
#include 
int main()
{
    int *parry = (int *)malloc(sizeof(int) * 5);
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("请输入%d个元素的值\n", i + 1);
        scanf("%d", &parry[i]);
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("第%d的值为 %d \n", i + 1, parry[i]);
    }
    return 0;
}

创建动态数组的好处

• 1、动态的决定数组的大小
• 2、数组可以由程序员动态的创建和释放
• 3、数组可跨函数使用

4、初始化内存空间

以mem开头的函数被编入字符串标准库，函数的声明包含在头文件string.h中

• memset:使用一个常量字节填充内存空间
• memcpy：拷贝内存空间
• memmov：拷贝内存空间
• memcmp：比较内存空间
• memchar：在内存空间搜索一个字符

#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
    int *parry = (int *)malloc(sizeof(int) * 5);
    if (parry == NULL)
    {
        exit(-1);
    }
    memset(parry, 0, sizeof(int) * 5);

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        printf("%d ", parry[i]);
    }
    free(parry);
    return 0;
}

二、calloc函数

动态申请内存空间，并对其初始化

int *p=(int*)calloc(4,sizeof(int));

上述语句等价于

int *p=(int*)malloc(4*sizeof(int));
memset=(p,0,4*sizeof(int));

三、realloc函数

重新分配内存空间

int *ptr=NULL;
ptr = (int *)realloc(ptr, sizeof(int));//返回新的内存地址给ptr，ptr原本的值保存在新的内存空间

编写代码：让用户任意输入整数，输入一个整数，就动态添加一个内存空间，直到用户输入-1为止

#include 
#include 
#include 
#include 
int main()
{
    int num = 0;
    int i = 0;
    int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
    if (ptr == NULL)
    {
        exit(-1);
    }
    while (1)
    {
        printf("请用户输入想要录入的数,输入-1跳出程序\n");
        scanf("%d", &num);
        if (num == -1)
            break;
        ptr[i] = num;
        i++;
        ptr = (int *)realloc(ptr, sizeof(int) * (i + 1));
        if (ptr == NULL)
        {
            exit(-1);
        }
    }

    for (int j = 0; j < i; j++)
    {
        printf("%d ", ptr[j]);
    }
    free(ptr);
    return 0;
}