C 语言编程 — 内存管理

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《C 语言编程 — 数据类型的别名》
《C 语言编程 — 数据类型转换》
《C 语言编程 — 预处理器指令》
《C 语言编程 — 异常处理》
《C 语言编程 — 输入/输出与文件操作》

内存管理

C 语言为内存的分配和管理提供了几个标准函数。这些函数可以在 stdlib.h 头文件中找到。

注：void *类型表示未确定类型的指针。C、C++ 规定 void * 类型可以通过强制类型转换为任何其它类型的指针。

动态分配内存

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char name[100];
    /* 定义字符指针类型变量 */
    char *description;

    strcpy(name, "Zara Ali");
    /* 
        分配内存，内存大小为 200 个字符长度（8 Bit）。
        函数调用返回内存的指针（地址）并强制类型转换为字符指针类型。
    */
    description = (char *)malloc(200 * sizeof(char));

    if (description == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
    }
    else {
        strcpy(description, "Zara ali a DPS student in class 10th");
    }
    printf("Name = %s\n", name);
    printf("Description: %s\n", description);
    return 0;
}

运行：

$ ./main
Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th

上面的程序也可以使用 calloc() 函数来编写，只需要把 malloc 替换为 calloc 即可：

calloc(200, sizeof(char));

当动态分配内存时，程序有完全控制权，可以传递任何大小的值。不同的是，那些预先定义了大小的数组，一旦定义则无法改变大小。

重新调整内存的大小和释放内存

当程序退出时，操作系统会自动释放所有分配给程序的内存，但是主动释放内存是一个良好的编程习惯。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char name[100];
    char *description;

    strcpy(name, "Zara Ali");

    /* 
        分配内存，内存大小为 200 个字符长度（8 Bit）。
        函数调用返回内存的指针（地址）并强制类型转换为字符指针类型。
    */
    description = (char *)malloc(200 * sizeof(char));

    if (description == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
    }
    else {
        strcpy(description, "Zara ali a DPS student in class 10th\n");
    }

    /* 
        扩展分配内存，内存大小为 100 个字符长度（8 Bit）。
        函数调用返回内存的指针（地址）并强制类型转换为字符指针类型。
    */
    description = (char *)realloc(description, 100 * sizeof(char));

    if (description == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
    }
    else {
        strcat(description, "She is in class 10th\n");
    }

    printf("Name = %s\n", name);
    printf("Description: %s\n", description);

    /* 释放内存 */
    free(description);
    return 0;
}

运行：

$ ./main
Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th
She is in class 10th