1 malloc函数
函数说明:
cpp
#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size);
功能:在内存的动态存储区(堆区)中分配一块长度为size字节的连续区域,用来存放类型说明符指定的类型。
分配的内存空间内容不确定。
参数:
size:需要分配内存大小(单位:字节)
返回值:
成功:分配空间的起始地址
失败:NULL
代码示例:
cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
// 使用 malloc() 分配内存来存储 5 个整数
int *array = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
// 检查 malloc() 是否成功分配了内存
if (array == NULL) {
printf("内存分配失败\n");
return -1; // 返回非零值表示错误
}
// 初始化分配的内存中的整数
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
array[i] = i + 1;
}
// 打印整数的值
printf("数组中各元素分别是:\n");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
// 释放分配的内存
free(array);
// 尝试访问已释放的内存可能会导致问题,所以不再使用 array 指针
// 将指针设置为 NULL 以避免悬挂指针
array = NULL;
return 0;
}
2 calloc函数
函数说明:
cpp
#include <stdlib.h>
void *calloc(size_t num, size_t size);
功能:该函数与malloc()类似,但它还需要一个额外的参数来表示要分配的元素数量。它会返回一个指向已初始化为零的内存块的指针。
参数:
num指定要分配的元素数量。
size指定每个元素的大小。
返回值:
成功:分配的内存块的指针
失败:NULL
代码示例:
cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
// 使用 calloc() 分配内存来存储 10 个整数,并初始化为 0
int *array = (int *)calloc(10, sizeof(int));
// 检查 calloc() 是否成功分配了内存
if (array == NULL)
{
printf("内存分配失败\n");
return -1;
}
// 给数组中的每个元素赋一个值
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
array[i] = i * 2;
}
// 打印数组中的值
printf("数组各个元素值分别是:\n");
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
// 释放分配的内存
free(array);
// 将指针设置为 NULL,避免悬挂指针
array = NULL;
return 0;
}
3 realloc()函数
函数说明:
cpp
#include <stdlib.h>
void *realloc(void *ptr, size_t new_size);
功能:用于调整之前分配的内存块的大小。如果调整成功,它会返回指向新内存块的指针;如果失败,它会返回NULL。
参数:
ptr:指向一个之前由malloc(), calloc(), 或 realloc() 函数分配的内存块的指针。如果 ptr 是 NULL,那么 realloc() 的行为就如同 malloc(),分配一块大小为 new_size 的新内存。
new_size:重新分配的内存块的大小,以字节为单位。
返回值:
如果内存重新分配成功,realloc() 返回指向新内存块的指针。这个指针可能与 ptr 相同(如果重新分配发生在原地),也可能不同(如果内存块移动了位置)。
如果内存重新分配失败,realloc() 返回 NULL,并且原内存块 ptr 保持不变(不会被自动释放)。
代码示例:
cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int *array = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
if (array == NULL) {
perror("Memory allocation failed");
return 1;
}
// 初始化数组
for (int i = 0; i < 5; i++) {
array[i] = i;
}
// 打印原始数组
printf("Original array:\n");
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
// 尝试将数组大小增加到10
int *new_array = (int *)realloc(array, 10 * sizeof(int));
if (new_array == NULL) {
printf("内存重新分配失败\n");
// 释放原始内存
free(array);
return 1;
}
// 更新指针
array = new_array;
// 初始化新分配的内存部分
for (int i = 5; i < 10; i++)
{
array[i] = i;
}
// 打印新数组
printf("扩展后的数组:\n");
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", array[i]);
}
printf("\n");
// 释放内存
free(array);
// 将指针设置为 NULL,避免悬挂指针
array = NULL;
return 0;
}
4 free函数
函数说明:
cpp
#include <stdlib.h>
void free(void *ptr);
功能:释放ptr所指向的一块内存空间,ptr是一个任意类型的指针变量,指向被释放区域的首地址。
对同一内存空间多次释放会出错。
参数:
ptr:需要释放空间的首地址,被释放区应是由malloc函数所分配的区域。
返回值:无
代码示例:
cpp
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main() {
int n = 0;
printf("请输入要申请数组的个数: ");
scanf("%d", &n);
// 堆区申请 n * sizeof(int) 空间,等价int arr[n]
int *arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
if (arr == NULL)
{
printf("申请空间失败!\n");
return -1;
}
for (int i = 0; i < n; i++)
{
// 给数组赋值
arr[i] = i;
}
for (int i = 0; i < n; i++)
{
// 输出数组每个元素的值
printf("%d, ", *(arr+i));
}
// 释放堆区空间
free(arr);
// 将指针设置为 NULL,避免悬挂指针
array = NULL;
return 0;
}