C语言-第29课 - 动态内存分配

第29课 - 动态内存分配

 

先看一段例程,超市模拟程序,记录卖出去东西的价格以及名称

#include <stdio.h>

#include <string.h>

struct Product

{

    char name[128];

    int price;

};

struct Product pro[1000];

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struct Product sale;

void waitForSale()

{

    printf("Record Product: ");

    scanf("%s %d", sale.name, &sale.price);

}

int main()

{

    int i = 0;    

    for(i=0; i<1000; i++)

    {

        waitForSale();

        strcpy(pro[i].name, sale.name);

        pro[i].price = sale.price;  

        printf("%s, %d\n", pro[i].name, pro[i].price);

    }

    return 0;

}

这里面最大的问题就是,我们设定物品最大的数量就是1000,但是物品超过1000的时候,就会使程序出现问题。这时,我们就可以使用动态内存分配了。

 

  1. 为什么使用动态内存分配?

(1) C语言中的一切操作都是基于内存的。

(2) 变量和数组都是内存而定别名,如何分配这些内存由编译器在编译期间决定

(3) 定义数组的时候必须指定数组的长度,而数组的长度是在编译期就必须决定的。我们面的需求是,程序运行的过程中,可能需要使用一些额外的内存空间。

 

针对例程的问题,我们有两种解决方法:

(1)定义1000个数组,当超过1000的时候,我们定义指针重新申请

(2)直接定义指针,不需要数组了。我们直接用指针指向malloc1000),当超过的时候,重新指。

无论哪种方法都需要动态内存分配。

 

  1. mallocfree

1mallocfree用于执行动态内存分配和释放

 

(3)malloc分配的是一块连续的内存,以字节为单位,而且不带任何的类型信息

(4)free用于将动态内存归还系统

void* malloc(size_t size)

void free(void* pointer)

系统里面有一个区域,这个区域有一些闲置的内存,它的作用就是完成动态内存的申请和归还的。

注意:malloc实际分配的内可能会比请求的稍微多一些,但是不能依赖于编译器的这个行为

当请求的动态内存无法满足malloc返回NULL

free的参数为NULL时,函数直接返回

 

 

  1. calloc函数:需要用到的头文件stdlib.h 
    void *colloc(size_t num_elements,size_t element_size); 
    功能:功能同malloc是一样的,但是作初始化 
    参数:num_elements是所需的元素的数量,element_size是每个元素的字节数 
    返回:malloc函数一样 
    也是需要与free(p)进行对称使用

#include<stdio.h> 

#include<stdlib.h>

int main(void)

{

printf("please input one number:");

int n;

scanf("%d",&n);

int *p = (int *)calloc(n,sizeof(int));

if(p!=NULL)

{

int i;

for(i=0;i<n;i++)

{

printf("%d ",*(p+i)); }

printf("\n"); free(p); }

else

{

printf("calloc error\n");

 }

return 0;

}

 

  1. realloc函数:需要用到的头文件(stdlib.h),动态扩大缩小申请的内存 
    void *realloc(void *ptr,size_t new_size); 
    功能:在指针ptr指向的内存基础上扩大或者缩小内存 
    参数:ptr是指向先前通过malloc,callocrealloc函数后分配的内存块的指针,new_size是内存块的新尺寸,可能大于或者小于原有内存尺寸;这个是追加到new_size的新的内存 
    reallocC语言中也被称为动态数组; 
    realloc函数使用的注意点
    1当扩展内存的时候,不会对添加进内存块的字节进行初始化 
    2若不能调整内存则返回NULL,但原有内存中的数据是不会发生改变的 
    3若第一个参数为NULL那么功能 等同与malloc函数,若第二个参数为0,那么会释放调用内存块

realloc(NULL,10*size(int)) 等同malloc(10*sizeof(int));

realloc(p,0); 等同于free

例程分析:

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

int main()

{

    int i = 0;

    int* pI = (int*)malloc(5 * sizeof(int)); //申请了20个空间

    short* pS = (short*)calloc(5, sizeof(short)); //申请了10个空间

    for(i=0; i<5; i++)

    {

        printf("pI[%d] = %d, pS[%d] = %d\n", i, pI[i], i, pS[i]);

    }

     pI = (int*)realloc(pI, 10 * sizeof(int));   //重新分配

    for(i=0; i<10; i++)

    {

        printf("pI[%d] = %d\n", i, pI[i]);

    }  

    free(pI);

free(pS);

 return 0;

}

运行结果:

pI[0] = -842159451, pS[0] =0

pI[1] = -842159451, pS[1] =0

pI[2] = -842159451, pS[2] =0

pI[3] = -842159451, pS[3] =0

pI[4] = -842159451, pS[4] =0

pI[0] = -842159451

pI[1] = -842159451

pI[2] = -842159451

pI[3] = -842159451

pI[4] = -842159451

pI[5] = -842159451

pI[6] = -842159451

pI[7] = -842159451

pI[8] = -842159451

pI[9] = -842159451

 

 

小结:

动态内存分配是C语言中强大功能。

l 程序能够在需要的时候有机会试用更多的内存。

l malloc单纯的从系统中申请固定字节大小的内存。

l calloc能以类型大小为单位申请内存并且初始化。

l realloc用于重置内存大小。

 

 

 

 

 

  1. 常见的内存错误:

1段错误 :
使用未分配成功的内存 
避免方式:在使用内存之前检查指针是否为NULL 
引用分配成功但尚未初始化的内存 
避免方式:赋予初值,即便是赋予零值也不可省略 
内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界 
避免:注意下表的使用不能超出边界 
忘记释放内存,造成内存泄露 
避免方式:申请内存的方式和释放内存的方式需要成双成对 
释放内存之后却继续去使用这一块内存 
避免方式:使用free内存之后,把指针置为NULL

2内存错误的注意点: 
指针消亡了,并不表示它所指向的内存会被自动释放,(free之前,直接将指针设为NULL) 
内存释放了,并不代表指针会消亡或者成了NULL指针;(free之后,指针并没有进行NULL设置)

3野指针: 
野指针的形成是指针变量没有被初始化,任何指针变量刚被创建的时候不会自动成为NULL指针,它的缺省值是最忌的,它会乱指一气

指针变量在创建的同时应当被初始化,要么将指针设置为NULL,要么让它指向合法内存

free内存块之后,需要将指针设置为NULL,如果没有设置为NULL,也会出现野指针,它是指向垃圾内存的指针;

多次free内存块,是会导致程序崩溃的

 

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转载自www.cnblogs.com/free-1122/p/9783862.html