C++ malloc与memset详解

C++ malloc与memset详解

malloc()和free()的基本概念及用法

1、函数原型及说明

void *malloc(long NumBytes);

       该函数分配了NumBytes个字节，并返回了指向这块内存的指针。如果分配失败，则返回一个空指针（NULL）。关于分配失败的原因，应该有多种，比如说空间不足就是一种。

void free(void *FirstByte);

       该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统，也就是释放了这块内存，让它重新得到自由。

2、函数的用法

       其实这两个函数用起来倒不是很难，也就是malloc()之后觉得用够了就甩了它把它给free()了，举个简单例子：

    // Code...

    char *Ptr = NULL;

    Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char));

    if (NULL == Ptr)
	{
	exit (1);
	}

    gets(Ptr);

    // code...

    free(Ptr);

    Ptr = NULL;

    // code...

       就是这样！当然，具体情况要具体分析以及具体解决。比如说，你定义了一个指针，在一个函数里申请了一块内存然后通过函数返回传递给这个指针，那么也许释放这块内存这项工作就应该留给其他函数了。

3、关于函数使用需要注意的一些地方

• 申请了内存空间后，必须检查是否分配成功。

• 当不需要再使用申请的内存时，记得释放；释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL，防止程序后面不小心使用了它。

• 这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露；如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次，如果释放两次及两次以上会出现错误（释放空指针例外，释放空指针其实也等于啥也没做，所以释放空指针释放多少次都没有问题）。

• 虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换，因为这样可以躲过一些编译器的检查。

memset函数及其用法

       在前面不止一次说过，定义变量时一定要进行初始化，尤其是数组和结构体这种占用内存大的数据结构。在使用数组的时候经常因为没有初始化而产生“烫烫烫烫烫烫”这样的野值，俗称“乱码”。
       每种类型的变量都有各自的初始化方法，memset() 函数可以说是初始化内存的“万能函数”，通常为新申请的内存进行初始化工作。它是直接操作内存空间，mem即“内存”（memory）的意思。该函数的原型为：

# include
void *memset(void *s, int c, unsigned long n);

       函数的功能是：将指针变量 s 所指向的前 n 字节的内存单元用一个“整数” c 替换，注意 c 是 int 型。s 是 void* 型的指针变量，所以它可以为任何类型的数据进行初始化。
       memset() 的作用是在一段内存块中填充某个给定的值。因为它只能填充一个值，所以该函数的初始化为原始初始化，无法将变量初始化为程序中需要的数据。用memset初始化完后，后面程序中再向该内存空间中存放需要的数据。
       memset 一般使用“0”初始化内存单元，而且通常是给数组或结构体进行初始化。一般的变量如 char、int、float、double 等类型的变量直接初始化即可，没有必要用 memset。如果用 memset 的话反而显得麻烦。
       当然，数组也可以直接进行初始化，但 memset 是对较大的数组或结构体进行清零初始化的最快方法，因为它是直接对内存进行操作的。
       这时有人会问：“字符串数组不是最好用’\0’进行初始化吗？那么可以用 memset 给字符串数组进行初始化吗？也就是说参数 c 可以赋值为’\0’吗？”
       可以的。虽然参数 c 要求是一个整数，但是整型和字符型是互通的。但是赋值为 ‘\0’ 和 0 是等价的，因为字符 ‘\0’ 在内存中就是 0。所以在 memset 中初始化为 0 也具有结束标志符 ‘\0’ 的作用，所以通常我们就写“0”。
       memset 函数的第三个参数 n 的值一般用 sizeof() 获取，这样比较专业。注意，如果是对指针变量所指向的内存单元进行清零初始化，那么一定要先对这个指针变量进行初始化，即一定要先让它指向某个有效的地址。而且用memset给指针变量如p所指向的内存单元进行初始化时，n 千万别写成sizeof ( p ) ，这是新手经常会犯的错误。因为 p 是指针变量，不管 p 指向什么类型的变量，sizeof ( p ) 的值都是 4。

下面写一个程序：

# include 
# include 
int main(void)
{
    int i;  //循环变量
    char str[10];
    char *p = str;
    memset(str, 0, sizeof(str));  //只能写sizeof(str), 不能写sizeof(p)
    for (i=0; i<10; ++i)
    {
        printf("%d\x20", str[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

根据memset函数的不同，输出结果也不同，分为以下几种情况：
memset(p, 0, sizeof( p)); //地址的大小都是4字节
0 0 0 0 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(*p)); //*p表示的是一个字符变量, 只有一字节
0 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(str));
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(str, 0, sizeof(str));
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(p, 0, 10); //直接写10也行, 但不专业
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

参考文章：C语言中 malloc函数用法
                 memset函数及其用法