动态内存管理函数 malloc/free/calloc/realloc - C语言

malloc函数

#include<stdlib.h>
 
int main()
{
 
	void *malloc( size_t size );//size ： 要开辟的字节数

	return 0;
}

定义：分配内存块。

头文件：<stdlib.h>

注：

这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。
返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。
如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。

例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 10

int main()
{
	int* ptr = (int*)malloc(MAX);

	if ( NULL ！= ptr)
	{
		//使用空间
	}
    else
    {
        perror("malloc");
    }

	return 0;
}

free函数

#include<stdlib.h>

int main()
{

	void free(void* ptr);

	return 0;
}

定义：回收/释放内存块

头文件：<stdlib.h>

注：

free函数释放先前通过调用callloc、malloc或realloc分配的内存块(memblock)。释放的字节数等于分配块时请求的字节数(或在realloc的情况下重新分配)。如果memblock为NULL，指针被忽略，free立即返回。
试图释放无效指针(指向未由calloc、malloc或realloc分配的内存块的指针)可能会影响后续的分配请求并导致错误（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）。

例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 10

int main()
{
	//申请空间
	int* ptr = (int*)malloc(MAX);
	if ( NULL ！= ptr)
	{
		//使用空间
	}
    else
    {
        perror("malloc");
    }

	//释放空间
	free(ptr);
	ptr = NULL;//防止ptr再次使用，造成非法访问

	return 0;
}

calloc函数

#include<stdlib.h>

int main()
{

	void* calloc(size_t num, size_t size);

	return 0;
}

定义：在内存中分配一个元素初始化为0的数组。

头文件：<stdlib.h>

注：

函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。
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。

例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 10

int main()
{
	int* ptr = calloc(MAX, sizeof(int));
	if (NULL != ptr)
	{
		//使用空间
	}
    else
    {
        perror("calloc");
    }

	free(ptr);
	ptr = NULL;

	return 0;
}

realloc函数

#include<stdlib.h>

int main()
{

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

	return 0;
}

定义：重新分配内存块

头文件：<stdlib.h>

注：

ptr 是要调整的内存地址
size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
realloc在调整内存空间的是存在两种情况：

情况 1 ： 要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。

情况2 ：原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。

例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX 10

int main()
{
	//申请空间
	int* ptr = (int*)malloc(MAX);
	if (NULL != ptr)
	{
		//使用空间
	}
	else
	{
		perror("malloc");
	}

	ptr = (int*)realloc(ptr, 100);
	if (NULL != ptr)
	{
		//使用空间
	}
	else
	{
		perror("realloc");
	}

	//释放空间
	free(ptr);
	ptr = NULL;//防止ptr再次使用，造成非法访问

	return 0;
}

常见的内存开辟使用错误案例：

几个经典的笔试题：

请问下面代码有什么问题？

答： main函数调用test函数，进入test函数内部创建空指str，把str传给getmemory函数这时p是str指针变量的一份临时拷贝，malloc开辟的空间起始地址传给了p，对p的修改不会影响str，出getmemory函数，形式参数自动销毁，造成内存泄漏的问题。此时test函数内部，str为空指针，空指针传给strcpy函数，对空指针解引用，造成程序崩溃的问题。

答：数组p是临时变量，在出getmemory函数的时候销毁，此时p数组开辟的空间已经被操作系统回收，p属于野指针，没有使用权限，但是p的地址被传给str，所以造成非法访问空间

答：忘记释放malloc申请的空间

答：str申请的空间已经被free释放掉，但是未及时把str置成空指针，这里str在free之后已经变成了野指针，解引用造成非法访问

动态内存管理函数 malloc/free/calloc/realloc - C语言

几个经典的笔试题：

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