C语言动态内存

动态分配内存的概述
- 在数组一章中，介绍过数组的长度是预先定义好的，在整个程序中固定不变，但是在实际的编程中，往往会发生这种情况，即所需内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定。为了解决上述问题，c语言提供了一些内存管理函数，这些内存管理函数可以按需要动态的分配内存空间，也可把不再使用的空间回收再次利用
静态分配、动态分配
- 静态分配
  - 在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式 int a[10]
  - 必须事先知道所需空间的大小
  - 分配在栈区或全局变量区，一般以数组的形式
  - 按计划分配
- 动态分配
  - 在程序运行过程中，根据需要大小自由分配所需空间
  - 按需分配
  - 分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配
动态分配函数
- 所需头文件 include 'stdlib.h'
- malloc函数
  - 函数原型： void*malloc(unsigned int size)
  - 功能说明
    - 在内存的动态存储区(堆区)中分配一块长度为size字节的连续区域，用来存放类型说明指定的类型。函数原型返回 void* 指针，使用时必须做相应的强制类型转换；分配的内存空间内容不确定，一般使用memset初始化.
  - 返回值：分配空间的起始地址(分配成功) NULL（分配失败）
  - 注意：
    - 在调用malloc之后，一定要判断一下，是否申请内存成功
    - 如果多次malloc申请的内存，第一次和第二次申请的内存不一定是连续的
  - 举例
    - include 'stdlib.h'
    - include 'stdio.h'
    - include 'string.h'
    - int main(){
    - int count,*array,n;
    - printf("请输入您要申请的数组元素个数\n");
    - scanf（"%d",&n）;
    - array = (int*)malloc(n *sizeof(int));
    - if (array = NULL)
    - {
    - printf("申请内存失败\n");
    - return 0;
    - }
    - memset(array,0,n*sizeof(int));
    - for(count=0;count<n;count++)
    - {
    - array[count] =count;
    - }
    - for(count = 0;count<n;count++)
    - {
    - printf("%d\n",array[count]);
    - }
    - free(array); //释放array指向的内存
    - return 0;
    - }
- free 函数(释放内存函数)
  - 函数定义 void free(void*ptr)
  - 函数说明：free函数释放ptr指向的内存
  - 注意 ptr指向的内存必须是 malloc calloc relloc 动态申请的内存
  - 注意
    - free后，因为没有给p赋值，所以p还是指向原先动态申请的内存.
    - 一块动态申请的内存只能free一次，不能多次free
- calloc函数
  - 函数定义 void *calloc(size_t,nmemb,size_t,size);
  - size_t 实际是无符号整型，它是在头文件中，用typedef定义出来的
  - 函数的功能：在内存的堆中，申请nmemb块，每块的大小为size个字节的连续区域
  - 函数的返回值
    - 返回申请的内存的首地址(申请成功)
    - 返回NULL(申请失败)
  - 注意： malloc和calloc 函数都是用来申请内存的
  - 区别：
    - 函数的名字不一样
    - 参数的个数不一样
    - malloc申请的内存，内存由存放的内容是随机的，不确定的，而calloc函数申请的内存中的内容为0
  - 调用方法
    - char*p = (char *)calloc(3,100)
    - 在堆中申请了3块，每块大小为100个字节，即300个字节连续的区域
- relloc 函数 (重新申请内存)
  - 咱们调用的malloc 和calloc函数单次申请的内存是连续的，两次申请的两块内存不一样连续，有些时候有这种需求，即我先用malloc或者calloc申请了一块内存，我还想再原内存上申请，或者我开始时候使用malloc或者calloc申请了一块内存，我想释放后边的一部分内存，为了解决这个问题，发明了relloc函数
  - 函数的定义： void*relloc(void *s,unsigned int newsize)
  - 函数的功能：
    - 再原先s指向的内存基础上重新申请内存，新的内存的大小为 new_size 如果原先内存后面有足够大的空间，就追加，如果后边的内存不够用，则relloc 函数会,找一个newsize 个字节大小的内存申请，将原先内存中的内容拷贝过来，然后存进新内存的地址
  - 如果newsize比原先的内存小，则释放原先内存的后面的存储空间。只留下前面的newsize返回值：新申请的内存的首地址
  - 举例
    - char *p;
    - p = (char* )malloc (100);
    - //咱们想在100个字节后面追加50个字节
    - p = (char *)relloc (p,150);//p指向的内存的新的大小为150个字节
    - char *p;
    - p = (char *)malloc(100);
    - //咱们想重新申请内存，新的大小为50个字节
    - p = (char*)relloc(p,50);// p指向的内存的新的大小为50个字节，100个字节后的50个字节被释放了
- 注意： malloc calloc relloc 动态申请的内存，只有再free或程序结束的时候才释放
- 内存泄漏
  - 内存泄漏的概念：
    - 申请的内存，首地址丢了,找不了,再也没法使用了,也没法释放了,这块内存就被泄漏了.
  - 举例
    - int main(){
    - char*p;
    - p = (char*)malloc(100);
    - // 接下来，可以用p指向的内存了
    - p = "hello world";// p 指向别的地方了
    - //从此以后，再也找不到你申请的100个字节了，则动态申请的100个字节就被泄漏了
    - }
    - void fun(){
    - char *p;
    - p = (char*) malloc(100);
    - // 接下来，可以用p指向的内存了
    - }
    - int main(){
    - fun();
    - fun();
    - return 0;
    - //加个free(p)；就解决了内存泄漏
    - // 每调用一次fun 泄漏100个字节
    - }
    - 解决方法2
    - char*fun(){
      - char *p;
      - p = (char*) malloc(100);
      - // 接下来，可以用p指向的内存了
      - return p;
      - }
      - int main(){
      - char *q;
      - q=fun(); //可以通过q使用，动态申请的100个字节的内存了
      - //记得释放
      - free(p)；
      - // 每调用一次fun 泄漏100个字节
      - }
- 总结：申请的内存，一定不要把首地址给丢了，在不用的时候一定要释放内存

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