C语言中动态内存管理说明

C语言中为什么要有动态内存管理？

在我们如今的学习当中，学习过两种内存开辟的方式如下

int a=0;int arr[10]={0};

第一种直接定义一个变量，但是变量的大小由类型决定                                                                    第二种则是由数组的长度决定

但是上述的开辟空间的⽅式有两个特点：

• 空间开辟⼤⼩是固定的。

• 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  。所以目前这两种的开辟方式都是比较固定的，不过在C语言当中，还给我们提供了动态内存开辟的函数。

动态内存开辟函数：

有malloc   free  calloc  realloc这4种最基本的函数，下面依次对这4种进行介绍

malloc以及free

为什么是以及，因为这两者之间的联系就如同if   和   else

 

这个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。                                       • 如果开辟成功，则返回⼀个指向开辟好空间的指针。                                                                     • 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。                                 • 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。                                                                                                                                         • 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。

free函数⽤来释放动态开辟的内存。                                                                                                   • 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。                                   • 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。

并且malloc和free都声明在 stdlib.h 头⽂件中。

下面我们举行一个例子，

这样就说明我们开辟空间成功了，下面我们再讲打印结果展示出来

这就是malloc和free 最基本的使用。相信看到这里的伙伴也基本对malloc以及free的使用有了最基础的概念。

calloc

其使用规则其实是类似于malloc

• 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。    • 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0

所以当我们需要对创建的内存空间进行初始化的时候就可以使用calloc内存函数

realloc

使用realloc内存函数的好处如下：

• realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。                                                                                 • 有时会我们发现过去申请的空间太⼩了，有时候我们⼜会觉得申请的空间过⼤了，那为了合理的使用内存，我们⼀定会对内存的⼤⼩做灵活的调整。那realloc函数就可以做到对动态开辟内存⼤⼩的调整。

 • ptr 是要调整的内存地址                                                                                                                   • size 调整之后新大小                                                                                                                       • 返回值为调整之后的内存起始位置。                                                                                               • 这个函数调整原内存空间⼤⼩的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。                   • realloc在调整内存空间的是存在两种情况：

情况1：原有空间之后有⾜够⼤的空间  情况2：原有空间之后没有⾜够⼤的空间

常见的动态内存错误

1.对NULL指针的解引用操作

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); }

2.对动态开辟空间的越界访问

 void test() {     int i = 0;     int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));     if(NULL == p)     {         exit(EXIT_FAILURE);     }     for(i=0; i