c语言进阶——动态内存管理详谈

为什么要有动态内存管理

我们已经掌握的内存开辟方式有：

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，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。

但是对于空间的需求,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。这时候就只能试试动态存开辟了。

动态内存函数的介绍

malloc和free

malloc介绍

void* malloc (size_t size);

malloc函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

注意

1. 如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
2. 如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。
3. 返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。（强制类型转换）
4. 如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。
5. 头文件为

malloc开辟和使用

#include 
#include 
#include 

int main()
{
   
	//静态内存开辟
	int arr[10]={
   0};
	//动态内存开辟
	int* p = (int*)malloc(40);//强转
	if(p == NULL)
	{
   
		printf("%s\n",strerror(errno));//返回错误信息
		return 1;//异常返回
	}
//开辟成功

//使用
	int i = 0;
	for(i = 0;i < 10;i ++ )
	{
   
		*(p+i)=i
	}
	for(i = 0;i < 10;i ++ )
	{
   
		printf("%d ",*(p+i))
	}
	return 0;//正常返回
}

动态开辟的空间与静态开辟的空间的不同

动态开辟的空间是在堆区上开辟的，并且大小可以进行调整

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free介绍

void free (void* ptr);

free函数用来释放动态开辟的内存。

内存泄漏就是一直向堆上申请开辟空间但是不讲空间释放还给操作系统，导致这部分内存空间不可用

注意

1. 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的。
2. 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
3. 没有free的时候斌不是意味着内存空间就不回收了，当系统退出的时候，系统会自动回收内存空间
4. 头文件为

free的使用

//。。。。。接上面的代码

free(p);//释放p所指向的内存空间
p = NULL;

不将p置空的话，还会保留地址，会存在野指针访问的危险情况

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calloc

calloc介绍

calloc 函数也用来动态内存分配

void* calloc (size_t num, size_t size);

注意

1. 函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。
2. 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

使用

//开辟十个大小为4字节的空间
int main()
{
   
	int* p = (int *)calloc(10,sizeof(int))