1.为什么要动态内存分配
C语言中的动态内存开辟,可以让程序员自己可以申请和释放空间,可以随意地调整内存空间,比较灵活。
2.malloc 和 free
malloc
void*malloc(size_tsize);功能:
向内存申请一块连续可用的空间,并返回这块空间的起始地址。
- 如果开辟成功,则返回这块空间地起始地址
- 开辟失败,则返回NULL指针
- 返回值是void* ,所以malloc函数并不知道开辟空间的类型,具体使用的时候使用者自己来决定
- 如果参数size为0,malloc的行为是标准未定义的,取决于编译器
free
void*free(void*ptr);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,则函数什么是也不做,也不会报错
malloc 和 free的声明都在stdlib.h中
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){intnum=0;scanf("%d",&num);intarr[num]={0};//申请的空间放在栈区int*p=NULL;p=(int*)malloc(num*sizeof(int));//申请的空间放在堆区if(p!=NULL){perror("malloc fail!");return;}free(p);p=NULL;}3.calloc 和 realloc
calloc
void*calloc(size_tnum,size_tsize);功能
- 函数的功能是将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空间的申请的每个字节初始化为0
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){int*p=(int*)calloc(10,sizeof(int));if(p==NULL){perror("calloc fail");return;}for(inti=0;i<10;i++){printf("%d ",*(p+1));}free(p);p==NULL;return0;}realloc
void*realloc(void*ptr,size_tsize);realloc让动态内存管理更加灵活
- ptr 是要调整的内存地址
- size 是调整之后的新大小,单位是字节
- 返回值是调整之后的内存起始地址
- 这个扩容分为原地扩容和异地扩容
原地扩容:原有空间之后有足够大的空间
异地扩容:原有空间之后没有足够大的空间,将原有数据拷贝,重新创建一个新的数组
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>intmain(){int*p=(int*)malloc(100);if(p==NULL){perror("malloc fail!");return;}int*tmp=(int*)realloc(p,1000);if(tmp==NULL){perror("realloc fail");return;}p=tmp;free(p);p=NULL;return0;}注意:
不能写成p=(int*)realloc(p, 1000);
如果realloc失败,会返回空指针,就找不到原先的指针了,所以会导致内存泄露,而且成功了之后也不一定会返回原先的指针,也找不到原先的指针了。
4.柔性数组
- 结构中的柔性数组成员前面必须至少有一个其他成员
- sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存
- 包含柔性数组成员的结构用malloc函数进行内存分配,并且分配的内存应该大于结构的大小,以适应柔性数组的预期大小
typedefstructst_type{inti;inta[0];//柔性数组成员,里面的0表示任意数组,不确定。};柔性数组的使用:
#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedefstructst_type{inti;inta[0];//柔性数组成员,里面的0表示任意数组,不确定。}type_a;intmain(){inti=0;type_a*p=(type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));p->i=100;for(i=0;i<100;i++){p->a[i]=i;}free(p);p=NULL;return0;}这样柔性数组a,相当于获得了100个整形元素的连续空间。