本节重点内容:
到目前为止,我们已经掌握的内存开辟方式有两种:
int val = 20; //在栈空间上开辟四个字节
char arr[10] = {0}; //在栈空间上开辟10个字节的连续空间
上述的开辟空间的方式有两个特点:
但是对于空间的需求,不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道,那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。
这两种内存开辟的方法创建的空间大小是固定的,不能发生变化,因此就存在一定的局限性。C语言为了让我们更加灵活容易的控制我们所需的内存空间的大小,提供了动态内存管理的功能,也相应地提供了一些动态内存管理的函数。那这篇博客将带着大家来认识这些函数。
C语言提供了一个动态内存开辟的函数:
这个函数向内存申请一块连续可用的空间(字节),并返回指向这块空间的指针。
C语言提供了另外一个函数free,专门是用来做动态内存的释放和回收的:
free函数用来释放动态开辟的内存,参数是开辟内存的起始位置。
malloc 和 free 都声明在 stdlib.h 头文件中。
malloc 和 free 函数的基本使用:
申请20个字节的内存空间来存放整形
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
int main()
{
int* p = (int*)malloc(20); // 由于要存储的为整形,使用int* 的指针来管理比较方便
// malloc的返回值为void*,想要将其赋给int* 的指针,必须进行强
// 制类型转化
// malloc 函数也是有可能开辟空间失败的,一般都会对malloc函数的返回值进行判断
if (p == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
*(p + i) = i + 1;
printf("%d ", *(p + i));
}
//需要对主动申请的空间需要进行主动释放
free(p);
//虽然已经释放了p指向的内存,但p还是指向地址没有发生变化,为了避免野指针,应该将p置空
p = NULL;
}
运行结果如下:
malloc函数在初始化时会将每个字节赋一个随机值:
因此C语言还提供了一个函数叫 calloc , calloc 函数也用来动态内存分配:
calloc 函数的基本使用:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
int main()
{
int* p = (int*)calloc(10,sizeof(int)); // 开辟10个整形的空间
if (p == NULL)
{
printf("calloc() --> %s\n", strerror(errno));
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
//释放
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
运行结果如下:
calloc 和 malloc 函数的对比:
在实际使用realloc函数时可能会出现以下两种情况:
情况一:realloc 返回的是旧地址,要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间,原来空间的数据不发生变化。
在遇到情况二时需要注意一些点:
原有空间之后没有足够多的空间时,扩展的方法是:在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用,这样函数返回的是一个新的内存地址。
realloc 的基本使用:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include
int main()
{
int* p = (int*)malloc(20);
if (p == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
*(p + i) = i + 1;
}
int* ptr = (int*)realloc(p, 40);
if (ptr != NULL)
{
p = ptr;
for (i = 5; i < 10; i++)
{
*(p + i) = i + 1;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
}
else
{
printf("realloc --> %s\n", strerror(errno));
}
//释放
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
运行结果如下:
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