c语言动态内存分配

╰半夏微凉° 2024-03-17 20:54 93阅读 0赞

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**目录**

前言

一、动态内存函数

2.1 malloc和free

2.2 calloc

2.3 realloc

二、常见动态内存错误

3.1对NULL指针的解引用操作

3.2对动态开辟空间的越界访问

3.3对非动态开辟内存使用free释放

3.4使用free释放动态开辟内存空间的一部分

3.5对同一动态内存的多次释放

3.6动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

注意：

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## 前言 ##

**为什么要分配动态内存空间？**

如今，无论何时都有数据的输入输出，相应的，在编译时分配内存空间时可能会有空间多余或空间不够用的情况。例如：在定义数组时需要指定数组的长度其所需空间在编译时分配，若存入的数据的空间不足其所分配的内存空间或是存入的数据的空间要大于其所分配的内存空间，内存空间可能不会有效的被用，那么开辟的空间就不能满足我们的需要 ，此时就需要动态分配内存空间，动态分配内存空间能够根据我们的需要将内存合理的利用。

![e8d009278df142298a7808b02f33b1fd.png][]

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`其所分配的内存提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考`

## 一、动态内存函数 ##

### **2.1 malloc和free** ###

>     void* malloc (size_t size);

此函数向内存申请一块连续可用的空间，若开辟成功，则返回指向此空间的指针，若开辟失败，则返回一个NULL指针，返回值类型为void\*，并不知道开辟空间的类型，由使用者自己决定。

>     void free (void* ptr);

此函数用于释放动态开辟的内存，如果参数ptr是空指针，则函数相当于不起作用。

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    int main()
    {
        int* ptr = NULL;
        ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
        if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
        {
           int i = 0;
           for(i=0; i<num; i++)
           *(ptr+i) = 0；
        }
        free(ptr);//释放ptr所指的动态内存
        ptr = NULL;
        return 0;
    }

### **2.2 calloc** ###

>     void* calloc (size_t num, size_t size);

此函数也用来分配内存空间，此函数用于为num个大小为size的元素开辟一块空间并将空间的每个字节初始化为0。

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    int main()
    {
      int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
      if(NULL != p)
      {
       	//使用空间的具体操作 
      } 
      free(p);
      p = NULL;
      return 0;
    }

### **2.3 realloc** ###

void* realloc (void* ptr, size_t size);

此函数用于对动态开辟内存空间的调整，ptr为内存地址，size为调整后空间大小，返回的值为调整后新空间的首地址，同时还会将原空间中的数据迁移到新空间中。

realloc调整内存空间有两种情况：

![450b94f6465d411c8b39f0d5a703ca89.png][]

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    int main()
    {
      int *ptr = (int*)malloc(100);
      if(ptr != NULL)
      {
         //操作
      }
      else  
      //操作2 
    
      //扩展容量
      int*p = NULL;
      p = realloc(ptr, 1000);
      if(p != NULL)
      {
      ptr = p;
      }
      //业务处理
      free(ptr);
      return 0;
    }

## 二、常见动态内存错误 ##

### 3.1对NULL指针的解引用操作 ###

代码如下（示例）：

void test()
    {
      int *p = (int *)malloc(sizeof(int));
      *p = 20;//不确定p的值是否为NULL，若是就会有问题
      free(p);
    }

### 3.2对动态开辟空间的越界访问 ###

代码如下（示例）：

void test()
    {
      int i = 0;
      int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
      if(NULL == p)
      {
        exit();
      }
      for(i=0; i<=10; i++)
      {
        *(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问
      }
      free(p);
    }

### **3.3对非动态开辟内存使用free释放** ###

代码如下（示例）：

> void test()  
> \{  
> int a = 10;  
> int \*p = &a;//非动态内存  
> free(p);  
> \}

### **3.4使用free释放动态开辟内存空间的一部分** ###

代码如下（示例）：

> void  test () 
> 
> \{ 
> 
>  int \* p  =  ( int \* ) malloc ( 100 ); 
> 
>  p \++ ; 
> 
>  free ( p ); //p 不再指向动态内存的起始位置 
> 
> \}

### **3.5对同一动态内存的多次释放** ###

代码如下（示例）：

> void  test () 
> 
> \{ 
> 
>  int \* p  =  ( int \* ) malloc ( 100 ); 
> 
>  free ( p ); 
> 
>  free ( p ); // 重复释放 
> 
> \}

### **3.6动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）** ###

代码如下（示例）：

> void  test () 
> 
> \{ 
> 
>  int \* p  =  ( int \* ) malloc ( 100 ); 
> 
>  if ( NULL  !=  p ) 
> 
>  \{ 
> 
>  \* p  =  20 ; 
> 
>  \} 
> 
> \} 
> 
> int  main () 
> 
> \{ 
> 
>  test (); 
> 
>  while ( 1 ); 
> 
> \}

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## 注意： ##

动态开辟的内存空间不会主动释放，也不会因出作用域而自动还给操作系统（销毁）。

销毁只有2种方法：

1.free

2.程序结束

[e8d009278df142298a7808b02f33b1fd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/57b21620e7634c2ab50b224bd369fcad.png
[450b94f6465d411c8b39f0d5a703ca89.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/14/6d79ca6e4a554047abd76a6b610292de.png