动态内存分配

秒速五厘米 2022-06-16 12:37 236阅读 0赞

**一：malloc 和 free**

malloc : 执行动态内存分配。当一个程序需要一些内存时，我们最初会直接把内存大小给定，其实还有第二种方法就是先向内存中利用malloc函数申请一片合适并且连续的内存，并返回这片内存的地址（不初始化内容）。

free : 在使用完之后，切记使用free函数将前面申请的空间释放掉，否则会有很大程度上的内存浪费以及泄露。

函数原型如下（都在stdlib.h中声明）

void \*malloc(size\_t size);

size代表的是你想要分配的内存字节数，如果开辟成功就返回对应地址。所以在开辟的同时我们最好检查是否开辟成功，也就是检查返回的指针是否为NULL，不要直接使用这片空间。

void free( void \*pointer );

free的值必须是NULL或者就是一个从申请内存后返回的值。

注意：free参数为NULL时不会产生任何效果。

#include <stdio.h>
    #include <Windows.h>
    #include <errno.h>
    
    int main()
    {
    	int *p = malloc(INT_MAX);
    	if(p == NULL)
    	{
    		printf("%s\n",strerror(errno));
    	}
    	free(p);
    	system("pause");
    	return 0;
    }

为了突出效果！我们先申请了一片大小为INT\_MAX大的空间，这片空间可是相当大了，而且mallo还必须申请一片连续的，那就基本上不可能了，在我们之后想要使用p指针时，就得先检查下是否申请成功，我们使用strerror(errno)，当我们有错时他会将对应错误信息报出来，所以对应结果就是如下，告诉我们没有足够大的空间。

![Center][]

注：如果我们想申请20个存储整数的内存，我们可以写成

int \*p = malloc ( 20 \* sizeof ( int ) );

**二：calloc 和 realloc**

calloc : 与malloc不同的是，calloc在返回指向申请成功内存的指针之前把这片空间都初始为0；

realloc : 用于修改一个原先已经分配的内存块的大小。如果使用这个函数扩大内存块，之前的内容也都会被保留，新增加的内容添加到原先内存块的后面，新内存并不会进行初始化；若进行缩小时，该内存块尾部多余部分就会被拿掉

如果原先的内存块无法改变大小，realloc将重新分配一块正确大小的内存，并把以前内存块中的内容拷贝过来。所以就要注意使用realloc后，就不能再使用指向旧地址的指针，应该使用返回的新指针，并对旧地址进行释放。

函数原型：

1.void \*calloc ( size\_t num\_elements , size\_t element\_size);

size\_t num\_elements指的是所申请内存元素的个数，size\_t element\_size为每个元素的字节数。

2.void realloc(void \*ptr , size\_t new\_size)

void \*ptr为旧地址的指针，size\_t new\_size为你希望新的内存块总字节大小。

例子如下~:

1. calloc：

#include <stdio.h>
    #include <Windows.h>
    #include <errno.h>
    
    int main()
    {
    	int *p = calloc(10,sizeof(int)); //申请了一块 10*sizeof(int)大小的空间并初始化为0
    	if(p == NULL)
    	{
    		printf("%s\n",strerror(errno));
    	}
    	free(p);
    	system("pause");
    	return 0;
    }

我们可以看看内存里是否初始化：

![Center 1][]

很棒！连续的大小为40字节的空间并同时初始化为0。

2.realloc

#include <stdio.h>
    #include <Windows.h>
    #include <errno.h>
    
    
     int main()
     {
     	int *p = malloc(5*sizeof(int));
     	int i = 0;
     	int *tmp = NULL;
     	if(p == NULL)
     	{
     		printf("%s\n", strerror(errno));
     		return 0;
     	}
     	tmp = realloc(p, 40);
     	if(tmp != NULL)
     		p = tmp;
     	free(p);
     	return 0;
     }

先申请一片大小为20字节的空间，再扩大到40字节。我们观察内存来看看：

![Center 2][]![Center 3][]

第一张图是我们先申请的20个连续字节，之后又通过realloc函数扩大到40字节。

[Center]: /images/20220616/86ffeedddec048b29b7ea114b77bc779.png
[Center 1]: /images/20220616/8f8a92198a384ac1a1c49f7e040b5fc2.png
[Center 2]: https://img-blog.csdn.net/20170515202501482?watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvc3Nzc3N1dXV1dTY2Ng==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center
[Center 3]: /images/20220616/b3abfcaadd05452c9684cde489563153.png