八、善于利用指针——动态内存分配与指向它的指针变量

1、什么是内存的动态分配

全局变量是分配在内存中的静态存储区的,非静态的局部变量(包括形参)是分配在内存中的动态存储区的,这个存储区是一个栈(stack)的区域。除此之外,C语言还允许建立内存动态分配区域,以存放一些临时用的数据,这些数据不必在重新的声明部分定义,也不必等到函数结束时才释放,而是需要时随时开辟,不需要时随时释放。这些数据是临时存放在一个特别的自由存储区,称为堆(heap)区。可以根据需要向系统申请所需大小的空间。由于未在声明部分定义它们为变量或数组,因此不能通过变量名或数组名区引用这些数据,只能通过指针来引用。

2、怎样建立内存的动态分配

对内存的动态分配是通过系统提供的库函数来实现的,主要有malloc,calloc,realloc,free

2.1、用malloc函数开辟动态存储区

其函数原型为 void *malloc(unsigned int size);
在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。形参size的类型为无符号整型(不允许为负)。此函数的值(即“返回值”)是所分配区域的第一个字节的地址,或者说此函数是一个指针型函数,返回的指针指向该分配区域的第一个字节。
如malloc(100)//开辟100个字节的临时分配区,函数值为其第1个字节的地址。
注意指针的基类型为void,即不指向任何类型的数据,只提供一个纯地址。如果此函数未能成功执行(例如内存空间不足),则返回空指针(NULL)。

2.2、用calloc函数开辟动态存储区

其函数原型为
void *calloc(unsigned n,unsigned size);
其作用是在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间,这个空间一般比较大,足以保存一个数组。
用calloc函数可以为一维数组开辟动态存储空间,n为数组元素个数,每个元素长度为size。这就是动态数组。函数返回指向所分配域的第一个字节的指针,如果分配不成功,返回NULL。

2.3、用realloc函数重新分配动态存储区

其函数原型为
void *realloc (void *p,unsigned int size);
如果已经通过malloc 函数或者calloc函数获得了动态空间,想改变其大小,可以用realloc函数重新分配。
用reslloc函数将p所指向的动态空间的大小改变为size。p的值不变。如果重新分配不成功,返回NULL。
如realloc(p,50);//将p已分配的动态存储空间改为50字节

2.4、用free函数释放动态存储区

其函数原型为
void free(void *p);
其作用是释放指针变量p所指向的动态空间,使这部分空间能重新被其他变量使用,p是最近一次调用malloc或calloc函数时得到的函数返回值。
free§;//释放指针变量p所指向的已分配的动态空间
free函数无返回值。
以上4个函数声明在stdlib.h头文件中,在用到这些函数时应当“#include <stdlib.h>”指令把其包含到程序文件中。

3、void指针类型

定义一个基类型为void类型的指针变量(即void * 型变量),它不指向任何类型的数据。请注意:不要把“指向void类型”理解为能指向“任何的类型”,而应理解为“指向空类型”或“不指向确定的类型”的数据。
*为什么允许用void 类型的指针呢?
这种没有指向的地址所标志的存储单元中是不能存储任何数据的,也就是说,无法通过这种地址对内存存取数据。
什么情况下会用呢?
在调用动态存储分配函数时出现的。用户用这些函数开辟动态存储区,显然希望获得此动态存储区的起始地址,以便利用该动态存储区。
int pt;
pt=(int
)malloc(100);//malloc(100)是void *型,把它转换为int *型
可以简化为:
pt=malloc(100);//赋值时,系统会先把malloc(100)转换为pt的类型,然后赋给pt,这样pt就指向存储区的首字节,在其指向的存储单元中可以存放整型数据。

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转载自blog.csdn.net/lijiahao1212/article/details/129981901
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