【C语言】动态内存管理常用函数

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//malloc所涉及的头文件
int main()
{
	//int arr[10] = { 0 };//开辟的空间不可以更改，固定死了
	//void* malloc (size_t size)  size的单位是字节
	//malloc函数只知道申请空间，不知道返回类型是什么
	int* p=(int*)malloc(40);//向内存申请40个字节的空间，他的返回值是void*
	//强制类型转换成int*后，再赋值给指针变量p，就相当于int arr[10]
	if (p == NULL)//判断p指针是否为空
	{
		perror("malloc");
		return 1;
	}
	//访问并使用malloc开辟的空间
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p+i)=i;
	}
	//打印
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d " ,* (p + i));
	}

	return 0;
}

free函数

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，则函数什么事都不做。

malloc和free都声明在 stdlib.h 头⽂件中。

free函数的使用

复制代码

	//释放空间
	free(p);
	p = NULL;//用free释放空间后，空间释放了，但p仍然记得地址起始位置
	//避免p变为野指针，将p设为NULL

calloc函数

void* calloc (size_t num, size_t size);

calloc函数也是⽤来动态内存分配。与malloc函数的区别是calloc函数会将值全部初始化为0而malloc函数不会
calloc函数的功能是num 个⼤⼩为 size的元素开辟⼀块空间

calloc函数的使用

复制代码

int main()
{//                  元素个数，元素大小
	int* p = (int*)calloc(10,sizeof(int));
	if (p == NULL)//判断p指针是否为空
	{
		perror("calloc");
		return 1;
	}
	//calloc函数会将值全部初始化为0
	//打印
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	//释放空间
	free(p);
    p=NULL;
    //避免p变为野指针，将p设为NULLz	
    return 0;
}

realloc函数

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

realloc函数开辟空间有两种情况:

原空间后面有足够的空间，直接扩大，返回原空间的起始地址
原空间后面没有足够的空间，realloc会在堆区重新找一个空间（满足需求的）,并且把原数据拷贝到新的空间，然后释放旧的空间，同时返回新空间的起始位置

realloc函数的使用

复制代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{

	int* p=(int*)malloc(40);
	if (p == NULL)//判断p指针是否为空
	{
		perror("malloc");
		return 1;
	}
	//若空间不够，想要扩大空间,20个整形
//参数：（指针，想要变成的大小）
	int* ptr = (int*)realloc(p, 20 * sizeof(int));
	if (ptr != NULL)//先把判断ptr是否为空指针，再把ptr赋值给p
	{//若直接用p接收，若开辟空间失败，p会被置为NULL,造成原空间找不到了
		p = ptr;
	}
	else
	{
		perror("realloc");
	}
//	realloc函数不会初始化空间
//	使用空间
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		*(p+i)=i;
	}
	//打印
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d " ,* (p + i));
	}
	//释放空间
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

realloc与malloc函数的联系

以下代码的意思是将指针为NULL的地址扩为40字节空间，相当于使用malloc函数开辟空间

复制代码

int main()
{
	int* p = (int*)realloc(NULL, 40);//等价于malloc
	return 0;
}

C / C++程序内存分配的⼏个区域

栈区（stack） ：在执⾏函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执⾏结束时这些存储单元⾃动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很⾼，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运⾏函数⽽分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
堆区（heap）：⼀般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配⽅式类似于链表。
数据段（静态区） （static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
代码段 ：存放函数体（类成员函数和全局函数）的**⼆进制代码** 。