为什么要存在动态内存分配?
我们已经掌握的内存开辟方式有:
int val=20; //在栈空间上开辟4个字节
char arr[10]={0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间
上述开辟空间的方式有两个特点:
- 空间开辟的大小是固定的。
- 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,不仅仅是上述情况。有时候我们需要的空间大小,在程序运行时才能知道,那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。这时候就只能试试动态内存开辟了。
动态内存函数的介绍
malloc和free
malloc
这个函数向内存申请了一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的地址。
- 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。
- 返回值是void *,所以malloc并不知道开辟空间的类型,具体在使用的时候由使用者自己决定。
- 如果参数size为0,malloc的行为是标准未定义的,取决于编译器。
free
free函数用来释放动态开辟的内存。
- 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。
- 如果参数ptr是NULL指针,则函数什么事情都不做。
malloc与free都声明在#include< stdlib.h>中。
举个例子:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<errno.h>
int main()
{
int num = 0;
int *ptr = NULL;
scanf("%d", &num);
ptr = (int *)malloc(num*sizeof(int));
if (ptr == NULL) //判断ptr是否为空
{
printf("%s\n", strerror (errno));
system("pause");
return 0;
}
else
{
int i = 0;
for (i = 0; i < num; i++)
{
*(ptr + i) = i;
}
for (i = 0; i < num; i++)
{
printf("%d ",*(ptr+i));
}
}
free(ptr); //释放ptr所指向的内存空间,ptr变为野指针
ptr = NULL; //将ptr置为空指针
system("pause");
return 0;
}
calloc
- 函数的功能是为num个大小为size的元素开辟一片空间,并把空间的每个字节初始化为0。
- 与函数malloc的区别就是colloc会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为0。
realloc
- realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
- 有时候我们会发现过去申请的空间太小了,有时候我们又觉得过去申请的空间太大了,所以我们需要用realloc函数对内存的大小做灵活的调整。
- memblock是要调整的内存地址。
- size为调整之后的大小。
- 返回值为调整之后内存的起始地址。
- 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如何调整内存?
情况1:原有的空间后面有足够大的空间。要扩展内存就直接在原有内存后直接追加空间,原有空间的数据不发生变化。
情况2:原有的空间之后没有足够大的空间。要扩展内存就是再堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的就是一个新的地址。
所以realloc函数的使用就需要注意:
代码:
代码1是否可以:
答:不可以,如果申请失败,则ptr的地址会改掉。所以应定义一个新的指针,并在申请空间后进行判断。
常见的动态内存错误
1———–对NULL指针的解引用操作
开辟INT_MAX大小的内存的空间肯定失败,则p为空指针,对空指针进行了解引用操作。
2———–对动态开辟空间的越界访问
指开辟了10个空间的大小,但在for循环中,当i=10的时候越界访问。
3———–对非动态开辟的内存使用free释放
p不是动态开辟的一个空间,但对p进行了free。
4———–使用free释放一块动态开辟内存的一部分
p是动态开辟的函数的空间的指针,执行p++后,p不在指向动态内存的起始地址。
5———–对同一块内存多次释放
6———–动态开辟内存忘记释放(内存遗漏)
代码中没有释放动态开辟的空间,容易造成内存遗漏。
动态开辟的空间一定要释放并且正确释放!!!!!!