c_动态内存管理

动态内存管理

需要的空间大小在程序运行时才能知道，为了满足这种需求，需要动态分配空间。

一、动态内存函数

1、malloc函数

原型：void *malloc(size_t size);

申请一个连续可用的空间（ 以字节为单位），并返回指向这块空间的指针（申请成功）或者返回一个NULL指针（申请失败）；

2、free函数

原型：void free(void *ptr);

释放动态开辟的空间：仅仅是 去掉ptr指针和动态开辟的空间的关联

3、calloc函数

原型：void *calloc(size_t num, size_t size);

功能和malloc的唯一区别就是，为num个大小为size的元素开辟一块空间，并将每个空间都初始化为0。

4、realloc函数

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

对申请的空间大小进行调整。

在扩大原空间时，有两种情况

1、原有空间之后有足够多的空间时，在原有内存之后直接追加空间；

2、原有空间之后没有足够多的空间时，在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。

特注：用realloc函数申请时，考虑到申请失败

ptr = realloc(ptr, 1000);

当申请失败后原空间数据就会丢失，所以这种做法是错误的。

正确的做法：

p = realloc(ptr,1000);
if(p != NULL){
   ptr = p;
}

二、总：动态开辟空间的的四大步

1、动态申请空间；//申请的空间必比期望申请的空间大，所以一般建议大块申请。

2、判空（可能存在申请失败）；

3、释放空间free；//释放掉后，ptr为野指针（悬垂指针）。

4、将ptr指向NULL。

三、关于动态内存的几点注意：

1、动态申请完，必须要判空；

2、释放内存free函数必须释放的是动态申请的空间（堆上开辟的空间）；

3、必须整体申请，整体释放；

四、几个练习

1、Test运行的结果，原因

解析：

正确执行：（改正）

方法1，传址操作：将变量str的地址作为函数参数

char * GetMemory(char **p)
{
	*p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
	char *str = NULL;
	GetMemory(&str);
	if (str != NULL){
		strcpy(str, "hello");
		printf(str);
	}
	free(str);//str为空时，函数什么事都不做
	str = NULL;
}

运行成功，结果：hello

方法2：通过函数返回值动态开辟，不传参

char * GetMemory()
{
	char *p;
	p = (char *)malloc(100);
	if (p != NULL){
		return p;
	}
}
void Test(void)
{
	char *str = GetMemory();
	strcpy(str, "hello");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}

运行成功，结果：hello

2、运行Test函数，结果，原因

char * GetMemory(void)
{
	char p[] = "hello";
	return p;
}
void Test(void)
{
	char *str = NULL;
	str = GetMemory(); 
	printf(str);
}

编译通过，但不会输出hello（已测试过）

原因：GetMemory函数的数组p是保存在此函数的栈帧上，函数运行完，栈帧被释放掉，但是释放仅是失效，数组还是存在的，

但是！！！，调用完GetMemory函数，接下来调用的是printf函数，是函数调用就会形成栈帧，则就会覆盖GetMemory函数的栈帧（当前已无效），所以，不会输出“hello”。

五、柔性数组

定义： 结构体中的最后一个元素允许是未知大小的数组，该数组就是柔性数组。

特点：

1、结构体中的柔性数组成员前面必须至少有一个其他成员；

2、结构体的大小不包括柔性数组的内存；

3、包含柔性数组成员的结构体用malloc函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。

优势：方便内存释放

使用：

typedef struct st_type{
	int i;
	int a[0];//柔性数组
}type_a;

int  main()
{
	int i = 0;
	type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));
	if (p != NULL){
		p->i = 100;
		for (i = 0; i < 100; i++){
			p->a[i] = i;
		}
	}
	free(p);
	p = NULL;

	system("pause");
	return 0;
}

猜你喜欢