广告

扫码关注官方微信

扫码下载APP
返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > 其他教程 >C语言的动态内存分配及动态内存分配函数详解
  • 163

0
分享到

C语言的动态内存分配及动态内存分配函数详解

2024-04-02 19:04:59 163人浏览 安东尼
摘要

目录mallocmalloc的使用：freecalloccalloc的使用：reallocrealloc的使用改进：realloc的另一种用法：常见的动态内存错误对空指针的解引用操作

malloc

void *malloc( size_t size );

Tips:这里的size代表的是字节的大小

malloc的使用：

//malloc的使用
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int* str = 0;
    int* p = 0;
    str = (int*)malloc(10*sizeof(int));//开辟十个整型空间
    if (NULL == str)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));//若开辟失败
        //使用报错函数strerror（errno）    要引用头文件<string.h>
    }
    else
    {
        p = str;
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

free

释放申请的内存空间，例：free(p)

当释放后，虽然p中的值还在，不变，但p就为野指针了。所以建议释放后将p设置为空指针。（p=NULL）

calloc

calloc：开辟并且初始化为0的数组。

void* calloc(size_t num,size_t size)

  • num——元素个数
  • size——元素大小

成功的话返回地址，失败返回空指针NULL

calloc的使用：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int* str = 0;
    int* p = 0;
    str = (int*)calloc(10,sizeof(int));
    if (NULL == str)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));
    }
    else
    {
        p = str;
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

realloc

可开辟空间，也可以调整空间。

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

  • memblock——要开辟空间的指针类型
  • size——要开辟的字节大小

p=（int）realloc（p，80）*——这样子写也是有风险的。

风险：为了避免可能会把增容的后面的已有的内存空间给覆盖掉，所以会在另一块大小足够的地方开辟空间，然后把原来的数据转移到新的空间上。并且把原来的内存空间给释放掉。

若realloc调整空间失败，则返回NULL。原来的数据也没有了。

realloc的使用改进：

int* ptr=(int*)realloc(p,80);
if(NULL!=ptr)
{
    p=ptr;//这样子能够保证确定了不为空指针后才正式传给p，相当于没有了会失去原来数据的风险
}

realloc的另一种用法：

int* p=（int*）realloc（NULL，40）；

这种写法相当于malloc

常见的动态内存错误

对空指针的解引用操作

将malloc函数开辟一个贼大的空间，INT_MAX，此时会有一个空指针，进行判断，如果为空指针就立马结束这个程序了。不要出问题（ps:这里的INT_MAX的使用要引用头文件limits.h）

所以要判断是不是空指针，是的话就中断，例：

//错误写法
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int i = 0;
    int* p = (int*)malloc(INT_MAX);
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        *(p + i) = i;
    }
    return 0;
}
 
//正确写法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int i = 0;
    int* p = (int*)malloc(INT_MAX);
    if (p == NULL)
    {
        printf("%s\n", strerror(errno));//这里是将错误报出来
        return 0;//发现是空指针，提前结束
    }
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        *(p + i) = i;
    }
    return 0;
}

对动态开辟空间的越界访问

不可以不申请即使用动态内存空间，会报错的。

Tips：没有开辟的空间是不能使用的

对非动态开辟内存使用free释放

int main()
{
    int p=0;
    int* a=&p;
    free(a);//这个样子是错误的
    return 0;
}

使用free释放一块动态开辟内存的一部分

开辟动态空间的时候，一定要把起始位置给用变量存好，否则到时会无法释放内存。

//使用free释放一块动态开辟内存的一部分
 
//正确写法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int i = 0;
    int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    //正确写法：
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        *(p + i) = i;
    }
    free(p);
    p=NULL;
    return 0;
}
    
    
    
    
//错误写法：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    int i = 0;
    int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    //错误写法：
    for (i = 0; i < 5; i++)
    {
        *p = i;
        p++;//这里会改变p的原始位置，使得无法指向一开始开辟动态内存空间的位置，最终报错
    }
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

对同一块动态内存多次释放

一块空间释放后不可再释放，但释放完后p置为空指针再次释放时不会报错。

Q：free空指针时会有问题么？

A：不会，因为一块空间释放后就不能再次释放了，所以每次free完后记得置为空指针。

动态开辟内存忘记释放（内存泄露）

即使在函数中开辟内存空间也要记得释放。因为出了函数在外面想释放也无法释放。

但如果返回首元素的地址，free了也行，就是无论怎么样，一定要释放。

在任何地方开辟的内存空间都最好要释放。

找出下面问题：

T1：

void GetMemory(char* p)
{
    p=(char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
    char* str=NULL;
    GetMemory(str);
    strcpy(str,"hello world");
    printf(str);
}
 
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

出现的问题：

在这里str是空指针，而p只是新建的一个形参，运行完函数后无法返回p不存在了，但是内存空间还未被释放，而这个空间的地址此时是没有人能够知道的。也并不能将str里面的NULL改变，所以在strcpy时会出错，因为str此时为NULL指针，会造成非法访问内存，程序会崩溃。

而且在使用过程中只进行了动态内存的开辟，没有进行动态内存的释放，可能会造成动态内存泄露。

改进方法：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
char* GetMemory(char* p)
{
    p = (char*)malloc(100);
    return p;
}
void Test(void)
{
    char* str = NULL;
    str = GetMemory(str);
    strcpy(str, "hello world");
    printf(str);
    free(str);
    str = NULL;
}
 
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

函数的栈帧与创建：p尽管销毁，因为会先把p里面的值放入到寄存器中，寄存器里面不会销毁，之后再从寄存器位置传进去str。

T2：

出现的问题：

返回栈空间地址问题：

这里虽然能把p的地址传回去，但是在函数运行完后在函数里面创建的数据会被销毁，也就是说虽然能通过指针找到原来的内存所指向的地方，但是数据都以被销毁。

注意！！！

这样是可以的，因为返回的是栈空间的变量而不是栈空间的地址。

总结：

在创造函数如果返回地址而不是返回值，在用的时候可能依然是在函数内的值，但也有很大可能不是，可能不是的原因是有关函数栈帧方面，如果在引用地址前再写上一段例如："printf("23333\n");"，可能会导致覆盖掉原来地址上的数据，所以无法通过传址来输出真正的值，因为会被覆盖掉。

T3：

出现的问题：

除了free没有太大毛病了。这里能够打印出hello。

T4：

出现的问题：

这里的free其实是把动态内存空间还给系统了，但是str的话没有定为空指针，仍然存着当初指向开辟的内存空间的地址，那么就还可以通过str找到当初开辟的内存空间，只是这个时候因为释放（free）str了，所以此时没有访问空间的权限，也就无法将world拷贝到str所指向的空间。

正确改法：

所以，在每次free后面都要记得设置为空指针。

柔性数组

在c99中，结构体中的最后一个元素是允许未知大小的数组，这就叫做【柔性数组】成员。

柔性数组的定义

//写法一：
struct s1
{
    int n;
    int arr[0];//大小是未指定
}
//写法二：
struct s2
{
    int n;
    int arr[];//大小是未指定
}
//总会有一种写法编译器不报错

Tips:在计算包含柔性数组大小的时候，柔性数组是不计算在大小里面的。（可以写一个来试一下）

柔性数组的特点：

  • 柔性数组前至少需要一个其他成员
  • 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（）函数进行内存的动态分配，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。

柔性数组的开辟（自己先写）

包含柔性数组的结构体不可以直接创建，而是要有malloc来开辟空间。

//写柔性数组的方法一：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
struct p
{
    int i;
    int arr[];
};
 
int main()
{
    struct p* cmp = (struct p*)malloc(sizeof(struct p) + 80);//这里是开辟了一共84个字节空间，分给arr数组80个字节空间
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}
 
 
//写柔性数组的方法二：（先开辟整个的，再开辟数组的）
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
struct p
{
    int i;
    int* arr;//这样才能在方法二中使用
};
 
int main()
{
    struct p* cmp = (struct p*)malloc(sizeof(struct p));
    cmp->i = 10;
    cmp->arr = (int*)malloc(80);//从数组开始，再次开辟80个字节空间
    free(p);
    p = NULL;
    return 0;
}

第二种方案（劣势）：

1.开辟和释放的次数多，容易出错

2.频繁多次开辟内存，会有内存碎片出现，可能会导致内存的使用效率不高

第一种方案优势：

1.方便释放

2.减少内存碎片的出现

总结

本篇文章就到这里了，希望能够给你带来帮助，也希望您能够多多关注编程网的更多内容!  

点击免费下载>>软考高级考试备考技巧/历年真题/备考精华资料

--结束END--

本文标题: C语言的动态内存分配及动态内存分配函数详解

本文链接: https://www.lsjlt.com/news/143364.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

本篇文章演示代码以及资料文档资料下载

下载Word文档到电脑，方便收藏和打印～

下载Word文档
去做题
猜你喜欢
  • C语言的动态内存分配及动态内存分配函数详解
    目录mallocmalloc的使用：freecalloccalloc的使用：reallocrealloc的使用改进：realloc的另一种用法：常见的动态内存错误对空指针的解引用操作...
    99+
    2022-11-13
  • 详解C语言动态内存的分配
    目录C 程序中，不同数据在内存中分配说明内存动态分配的相关函数应用实例动态分配内存的基本原则总结C 程序中，不同数据在内存中分配说明 1）全局变量——内存中的...
    99+
    2022-11-12
  • C语言动态内存分配函数的实现
     在C中我们开辟内存空间有两种方式 : 1.静态开辟内存 :例如: int a;int b[10];  这种开辟内存空间的特点是 所开辟的内存是在栈中开...
    99+
    2022-11-12
  • C语言动态内存的分配实例详解
    目录前言动态内存分配的定义动态内存的优势<1>  可以控制内存的大小<2> 可以多次利用这部分空间<3>不占用栈区的内存malloc c...
    99+
    2022-11-13
  • C语言中关于动态内存分配的详解
    目录一、malloc 与free函数二、calloc三、realloc四、常见的动态内存的错误【C语言】动态内存分配 本期，我们将讲解malloc、calloc、realloc以及f...
    99+
    2022-11-12
  • C语言的动态内存如何分配
    今天小编给大家分享一下C语言的动态内存如何分配的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。动态内存分配的定义首先我们要搞清...
    99+
    2023-07-02
  • C语言动态内存分配函数如何使用
    这篇文章主要介绍“C语言动态内存分配函数如何使用”的相关知识，小编通过实际案例向大家展示操作过程，操作方法简单快捷，实用性强，希望这篇“C语言动态内存分配函数如何使用”文章能帮助大家解决问题。局部变量和函数的形参向栈区申请空间全局变量和st...
    99+
    2023-06-30
  • C语言动态内存分配图文讲解
    目录思维导图1.为什么存在动态内存分配2.动态内存函数的介绍2.1 malloc2.2 free2.3 calloc2.4 realloc3.常见的动态内存错误思维导图 1.为什么...
    99+
    2023-01-17
    C语言动态内存分配 C语言动态内存分配函数
  • AndroidNDK开发(C语言--动态内存分配)
    1.C 内存管理函数 C 语言为内存的分配和管理提供了几个函数。这些函数可以在 <stdlib.h> 头文件中找到。 ...
    99+
    2022-11-12
  • c语言详解动态内存分配及常见错误的解决
    目录为什么会有动态内存分配动态内存函数的介绍malloc freecallocrealloc常见的错误对NULL指针的解引用操作越界访问对非动态内存进行free使用free...
    99+
    2022-11-13
  • C语言动态内存函数详解
    目录动态开辟空间的原因 1、malloc函数2、free函数3、calloc函数4、realloc函数总结动态开辟空间的原因 静态开辟空间是固定的，数组在申明的时候必须指定数组的长...
    99+
    2022-11-12
  • C语言深入讲解动态内存分配函数的使用
    目录一、malloc二、free(用于释放动态开辟的空间)三、calloc四、realloc五、常见的动态内存分配错误六、柔性数组局部变量和函数的形参向栈区申请空间 全局变量和sta...
    99+
    2022-11-13
  • C语言中动态内存分配malloc、calloc和realloc函数解析
    目录前言free函数malloc函数calloc函数realloc函数扩充malloc/calloc/realloc区别总结总结前言 有时候我们需要的空间大小不确定，需要随着程序需要...
    99+
    2022-11-13
  • C语言中的动态内存分配实例分析
    本篇内容主要讲解“C语言中的动态内存分配实例分析”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“C语言中的动态内存分配实例分析”吧!什么是动态内存分配我们目前已经知道的内存开辟的方式有：int&n...
    99+
    2023-07-02
  • C语言动态内存的分配最全面分析
    目录为什么有动态内存分布malloc函数的使用free函数的用法calloc的用法realloc的使用方法柔性数组为什么有动态内存分布 大家发现一个问题没有，就是我们之前写代码创建数...
    99+
    2022-11-13
  • C语言动态内存分配怎么使用
    这篇文章主要介绍了C语言动态内存分配怎么使用的相关知识，内容详细易懂，操作简单快捷，具有一定借鉴价值，相信大家阅读完这篇C语言动态内存分配怎么使用文章都会有所收获，下面我们一起来看看吧。一、动态内存分配的意义C语言中的一切操作都是基于内存的...
    99+
    2023-06-30
  • C语言如何实现动态内存分配
    今天小编给大家分享一下C语言如何实现动态内存分配的相关知识点，内容详细，逻辑清晰，相信大部分人都还太了解这方面的知识，所以分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后有所收获，下面我们一起来了解一下吧。C语言动态内存分配的详解1.为...
    99+
    2023-06-16
  • 深入了解C语言中的动态内存分配
    目录什么是动态内存分配如何进行动态内存分配首先我要介绍两个函数 malloc 和 free第二个开辟空间的动态内存分配的函数 calloc大小修改函数realloc今天我们来学习一下...
    99+
    2022-11-13
  • C语言如何实现动态内存的分配
    这篇文章给大家分享的是有关C语言如何实现动态内存的分配的内容。小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，一起跟随小编过来看看吧。C 程序中，不同数据在内存中分配说明1）全局变量&mdash;&mdash;内存中的静态存储区2...
    99+
    2023-06-22
  • C语言编程C++动态内存分配示例讲解
    目录动态内存管理为什么存在动态内存分配动态内存函数的介绍malloc申请空间和free释放空间有借有还 free释放内存calloc申请内存realloc调整动态内存的大小reall...
    99+
    2022-11-12
软考高级职称资格查询
软考职称历年真题下载
软考职称资料下载
热门wiki
近期文章
推荐阅读
热门问答
热门标签
编程网，编程工程师的家园，是目前国内优秀的开源技术社区之一，形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容，为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。

  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作