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前言
大家好呀，时隔好几天小小樊又来为大家分享C语言学习啦，今天为大家分享一下自己对于动态内存管理的理解！！！
一、为什么存在动态内存分配
对于栈上开辟的空间：
- 空间开辟大小是固定的。
- 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了
这时就需要在堆区矩形动态内存开辟了
二、动态内存开辟函数的介绍
1.malloc
大家先看一下库中对于他的说明：
函数功能：开辟内存块
参数size_t:需要申请的字节数
返回值：申请失败返回空指针，申请成功返回指向申请该空间首地址的指针头文件：stdlib.h
注意：返回指针的类型是void*,这时候需要你把该指针强制类型转化为你想要的类型，这样方便访问，以及解引用，malloc申请来的空间是连续的，但是多次malloc来的是不连续的
malloc的使用
int main()
{
int*p=(int*) malloc(40);//申请了40个字节，强制转化为int*类型指针
if (p == NULL)//如果返回空指针的话，申请失败
{
perror("malloc:");//打印错误信息
return 1;//非正常退出
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = i;//对每一个四个字节大小的元素赋值，这里*（p+i）的本质就是p[i];
printf("%d", *(p + i));//打印每个元素
}
return 0;//程序正常退出
}
2.calloc
大家先看一下库中对于他的说明：
功能：申请一个数组在内存中，并且初始化为0；
参数：size_t num申请数组元素的个数，size_t size每个元素的字节大小
返回值：申请失败返回空指针，申请成功返回指向申请该空间首地址的指针头文件：stdlib.h
calloc函数的使用：
int main()
{
int i = 0;
int*p=(int*) calloc(10,sizeof(int));//申请10个元素，每个元素字节大小4
if (p == NULL)//如果返回空指针的话，申请失败
{
perror("calloc:");//打印错误信息
return 1;//非正常退出
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));//打印初始化的值
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
malloc和calloc的区别：
与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0
3.realloc
大家先看一下库中对于他的说明：
功能：内存块的扩容
参数：第一个参数接收要扩容内存块的首地址，扩容后总字节大小（包括原来的字节大小）
头文件：stdlib.h
初始扩容的空间为空，则realloc和malloc的用法一模一样
返回值：扩容后空间的首地址
realloc函数的使用：
int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);//申请了40个字节，强制转化为int*类型指针
if (p == NULL)//如果返回空指针的话，申请失败
{
perror("malloc:");//打印错误信息
return 1;//非正常退出
}
for (int i = 0; i < 10; i++)//循环打印扩容前的元素
{
*(p + i) = i;
printf("%d ", *(p + i));
}
int* ptr = (int*)realloc(p, 80);//原空间够用ptr==p,不够用的话ptr存放新地址
if (ptr != NULL)//扩容成功
{
p = ptr;//原空间够用ptr==p,不够用的话ptr存放新地址，重新将新地址给p
}
for (int i = 10; i < 20; i++)//扩容后新空间的
{
*(p + i) = i;
printf("%d ", *(p + i));
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
4.free
大家先看一下库中对于他的说明：
功能：释放内存块
参数：指针接收要释放内存块的首地址
头文件：stdlib.h
返回值：无
注意：
当p所指向的申请的空间释放时，p指针指向随机位置，p变成野指针，所以我们要在释放后将其置为空！！！
如果我们不释放动态内存申请的内存的时候，程序结束，动态申请内存由操作系统自动回收，如果不用free函数释放申请好的空间，就会在程序运行结束前一直存在于堆中，造成内存泄漏
三、动态内存开辟中的常见错误
1.误对NULL进行解引用操作
比如：
int main()
{
int* p = (int*)malloc(1000);
int i = 0;
if (p ==NULL)
{
return 1;
}
for (i = 0; i < 250; i++)
{
*(p + i) = i;
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
当开辟内存失败时会返回空，这时容易造成此错误。
解决方法：开辟内存后进行判断，如上面代码中的 if 判断
2.对于动态开辟的空间进行了越界访问
int main()
{
int* p = (int*)malloc(100);
int i = 0;
if (p ==NULL)
{
return 1;
}
for (i = 0; i <=25; i++)//越界访问
{
*(p + i) = i;
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
解决方法：人为进行检查是否越界
3.对于非动态开辟的内存进行了free操作
int main()
{
int a = 10;
int* p = &a;
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
4.只free掉动态开辟内存的一部分
int main()
{
int* p = (int*)malloc(100);
if (p == NULL)
{
return 1;}
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*p = i;
p++;
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
解决方案：
别改变保存动态开辟空间首地址的指针变量，使用时可以采用中间变量的方法！！！
例如：
int main()
{
int* p = (int*)malloc(100);
if (p == NULL)
{
return 1;
}
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p+i)= i;
printf("%d ", *(p + i));
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
5.多次free已经释放的空间内存
int main()
{
int* p = malloc(40);
if (p == NULL)
{
return 1;
}
free(p);
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
四、总结
本次内容到这里就分享完啦，如果大家觉得对自己有帮助的话还请大家点个赞呀，有分享不对的地方还恳请大家指正，谢谢大家的阅读！！！