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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
但是上述的开辟空间的⽅式有两个特点:
(1)空间开辟⼤⼩是固定的。
(2)数组在申明的时候,必须指定数组的⻓度,数组空间⼀旦确定了⼤⼩不能调整 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。 C语⾔引⼊了动态内存开辟,让程序员⾃⼰可以申请和释放空间,就⽐较灵活了。
void* malloc (size_t size);
注意:malloc在堆区申请内存空间,如果需要释放空间,需要使用free函数,如果没有使用free释放,在程序退出时,也会由操作系统来回收。
void free (void* ptr);
free函数⽤来释放动态开辟的内存。
注:当使用free释放空间时,例如:free(p) ,要及时将p=NULL,因为此时p指向的空间被释放了,p变成野指针了。
void* calloc (size_t num, size_t size);
• 函数的功能是开辟num 个⼤⼩为 size个字节的空间,并且把空间的每个字节初始化为0。
所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化,那么可以很⽅便的使⽤calloc函数来完成任务。
函数原型如下:
void* realloc (void* ptr, size_t size);
• ptr 是要调整的内存地址
情况1:当是情况1 的时候,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。情况2:当是情况2 的时候,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(NULL,40);//malloc(40)
void test()
{
int* p = (int*)malloc(INT_MAX / 4);
* p = 20;//如果p的值是NULL,就会有问题
free(p);
}
如果malloc开辟空间失败,就会返回空指针,此时会对空指针解引用,正确的做法要在解引用前对malloc的返回值进行检测。
int main()
{
int i = 0;
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
if (NULL == p)
{
return 1;
}
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
* (p + i) = i;//当i是10的时候越界访问
}
free(p);
}
在i=10的时候就出现越界访问了。
int main()
{
int a = 10;
int *p = &a;
free(p);
}
解析:同样的,对非动态开辟内存用free释放,也会导致程序崩溃
int main()
{
int *p = (int *)malloc(100);
p++;
free(p);
}
p不再指向动态内存的起始位置,这样会出错,使用free时,必须指向动态开辟内存的起始位
置。
int main()
{
int *p = (int *)malloc(100);
free(p);
free(p);//重复释放
}
重复释放会出现问题,如何避免这个问题,在free一次后,赋值NULL后,再次free就没有问题了。
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
if(NULL != p)
{
*p = 20;
}
}
int main()
{
test();
while(1);
}
忘记释放不再使⽤的动态开辟的空间会造成内存泄漏。切记:动态开辟的空间⼀定要释放,并且正确释放。
说明:以下题目来源于《高质量c++/c编程指南》
void GetMemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100);
}
void test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
free(str);
}
int main()
{
test();
return 0;
}
程序会崩溃,有俩点原因:1、str传的是空指针,p是对str另外一份临时拷贝,p指针指向一片动态内存开辟空间不会影响str,所以下面的函数对null指针进行解引用操作;
2、void GetMemory(char* p)这个函数申请的空间没有进行free操作,导致内存泄漏。
怎么样修改才对呢?
第一种改法:
void GetMemory(char** p)
{
*p = (char*)malloc(100);
}
void test( )
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
str = NULL;
}
int main()
{
test();
return 0;
}
此时*p就是str,修改*p就是修改str.
#include
char* GetMemory()
{
char* p = (char*)malloc(100);
return p;
}
void test( )
{
char* str = NULL;
str= GetMemory();
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
free(str);
str = NULL;
}
int main()
{
test();
return 0;
}
此时对于GetMemory()传参没有什么用处,所以可以不用传参。
char* GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
局部变量所申请的空间随函数调用结束,返还给操作系统,所以str所指向的空间不属于主函数,属于非法访问。
属于返回栈空间地址问题(str属于野指针)
void GetMemory(char** p, int num)
{
* p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
这个和第一道差不多,可以正常打印出来,但是没有free,容易造成内存泄漏。
void Test(void)
{
char* str = (char*)malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);
if (str != NULL)
{
strcpy(str, "world");//非法访问
printf(str);
}
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
因为str指向的空间已经释放了,str为野指针,属于非法访问。
typedef struct st_type
2 {
3 int i;
4 int a[];//柔性数组成员
5 }type_a;
或者
typedef struct st_type
2 {
3 int i;
4 int a[0];//柔性数组成员
5 }type_a;
struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct st_type));//输出的是4
return 0;
}
int main()
{
int i = 0;
struct st_type* p = (struct st_type*)malloc(sizeof(struct st_type) + 100 * sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for (i = 0; i < 100; i++)
{
p->a[i] = i;
}
free(p);
return 0;
}
代码2:
struct st_type
{
int i;
int* p_a;
};
int main()
{
struct st_type* p = (struct st_type*)malloc(sizeof(struct st_type));
p->i = 100;
p->p_a = (int*)malloc(p->i * sizeof(int));
int i = 0;
//业务处理
for (i = 0; i < 100; i++)
{
p->p_a[i] = i;
}
//释放空间
free(p->p_a);
p->p_a = NULL;
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
第一个好处是:方便内存释放如果我们的代码是在⼀个给别⼈⽤的函数中,你在⾥⾯做了⼆次内存分配,并把整个结构体返回给用户。⽤户调⽤free可以释放结构体,但是⽤户并不知道这个结构体内的成员也需要free,所以你不能 指望⽤⼾来发现这个事。所以,如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存⼀次性分配好了,并返 回给⽤⼾⼀个结构体指针,⽤⼾做⼀次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是:这样有利于访问速度.连续的内存有益于提⾼访问速度,也有益于减少内存碎片。
C/C++程序内存分配的⼏个区域:1. 栈区(stack):在执⾏函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执⾏结束时 这些存储单元⾃动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很⾼,但是分配的内 存容量有限。 栈区主要存放运⾏函数⽽分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。栈区的详解可看(函数栈帧的创建与销毁)2. 堆区(heap):⼀般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由操作系统回收 。分配⽅式类似于链表。3. 数据段(静态区)(static)存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。4. 代码段:存放函数体(类成员函数和全局函数)的⼆进制代码。