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static静态变量向静态区申请空间

动态内存分配向堆区申请空间(位于<stdlib.h>或<cstdlib>头文件)

一、malloc

void* malloc (size_t size);

分配内存块

分配一个连续可用的字节内存块，返回指向该内存块开头的指针。

新分配的内存块的内容未初始化，内存块中的数据为不确定值。

如果为参数为零，则返回值取决于特定的库实现（它可能是空指针，也可能不是空指针）。

参数

内存块的大小，以字节为单位。

是无符号整数类型，size_t。

返回值

成功时，为指向函数分配的内存块的指针。

此指针的类型始终为void*，可以将其转换为所需的数据指针类型。(c++由于其类型检查更为严格，则必须进行强制类型转换)

如果函数未能分配请求的内存块，则返回空指针NULL。

#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<errno.h>#include<stdio.h>int main(){    int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));    if (p == NULL)    {        printf("%s\n", strerror(errno));    }    else    {        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            *(p + i) = i;        }        for (int i = 0; i < 10; ++i)        {            printf("%d ", *(p + i));        }    }    free(p);    p = NULL;        return 0;}

输出

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

二、free(用于释放动态开辟的空间)

void free(void* ptr);

解除分配内存块

若参数ptr指向的空间不是动态开辟的，那么free函数的行为是未定义的。

若参数ptr是NULL指针，则free函数什么也不做。

free只释放堆区空间，但ptr仍指向那块空间。所以使用完free后要将ptr置为NULL,切断ptr与该内存块的联系。

参数

指向要释放的那块空间的指针（必须指向初始位置）

返回值

无

错误案例

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int main(){    int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);    if (p == NULL)    {        return 1;    }    for (int i = 0; i < 10; ++i)    {        *(p + i) = i;    }    for (int i = 0; i < 10; ++i)    {        printf("%d ", *(p++));//这里指针移动    }    free(p);//导致free释放的不是初始位置的指针，程序崩溃    p = NULL;    return 0;}

三、calloc

void* calloc(size_t num,size_t num);

分配和零初始化内存块

函数的功能是为num个大小为size的元素开辟空间。

与malloc的区别只在于calloc会在返回地址前将申请的空间的每个字母初始化为0。

#include <stdio.h>      #include <stdlib.h>     int main (){  int i,n;  int * pData;  printf ("Amount of numbers to be entered: ");  scanf ("%d",&i);  pData = (int*) calloc (i,sizeof(int));  if (pData==NULL) exit (1);  for (n=0;n<i;n++)  {    printf ("Enter number #%d: ",n+1);    scanf ("%d",&pData[n]);  }  printf ("You have entered: ");  for (n=0;n<i;n++) printf ("%d ",pData[n]);  free (pData);  return 0;}

四、realloc

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

重新分配内存块

ptr为要调整的内存空间，size为调整后的新大小

返回值为调整后的内存块的起始位置

注意事项

若ptr指向的空间之后有足够的空间可以追加，则直接追加，然后返回ptr。

若ptr指向的空间之后没有足够的内存空间，则realloc函数会重新找一块内存空间，开辟一块满足需求的内存空间，并且把原来内存中的数据拷贝过来，释放旧的内存空间，最后返回新开辟的内存空间的地址。

#include <stdio.h>      #include <stdlib.h>     int main (){  int input,n;  int count = 0;  int* numbers = NULL;  int* more_numbers = NULL;  do {     printf ("Enter an integer value (0 to end): ");     scanf ("%d", &input);     count++;      more_numbers = (int*) realloc (numbers, count * sizeof(int));      if (more_numbers!=NULL) {       numbers=more_numbers;       numbers[count-1]=input;     }     else {       free (numbers);       puts ("Error (re)allocating memory");       exit (1);     }  } while (input!=0);  printf ("Numbers entered: ");  for (n=0;n<count;n++) printf ("%d ",numbers[n]);  free (numbers);  return 0;}

五、常见的动态内存分配错误

对NULL指针的解引用操作（要进行返回值的判断）

对动态开辟空间的越界访问

对非动态开辟内存的空间的使用free进行释放

使用free释放一块动态开辟内存的一部分

（若指针位置发生变化，归位后再进行释放）

对同一块动态内存的多次释放

动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

六、柔性数组

C99中，结构体中的最后一个元素是未知大小的数组，被称为柔性数组成员。

特点

结构体中柔性数组成员前必须至少有一个其他成员。

sizeof返回的这种结构体的大小不包括柔性数组的内存大小。

包含柔性数组成员的结构体用malloc函数进行内存动态内存的动态分配，并且分配的内存应大于结构体的大小，以适应柔性数组的预期大小。

优势

方便内存释放。

利于访问速度，减少内存碎片。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct S{    int n;    int arr[];};int main(){    struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 5 * sizeof(int));    //给arr分配内存20个字节的空间    if (ps == NULL)    {        return 1;    }    //……………………操作    free(ps);    ps = NULL;    return 0;}

关于“C语言动态内存分配函数如何使用”的内容就介绍到这里了，感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识，可以关注编程网其他教程频道，小编每天都会为大家更新不同的知识点。