动态内存函数之malloc free calloc realloc

1. malloc()函数

void *malloc( size_t size );

（1）malloc函数是向内存申请一块连续可用的大小为size的内存空间并且返回指向这块空间的指针。

（2）若开辟成功，则返回指向开辟好的空间的指针。

（3）若开辟失败，则返回空指针NULL。

（4）返回值类型时void*，故malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体类型在使用时由使用者决定。

（5）若参数size为0时，malloc函数的行为标准是未定义的，这取决于编译器。

（6）调用malloc函数后，需要对malloc函数的返回值做检查，以防开辟失败从而访问非法内存空间。

下面使用malloc函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 3;
	int* ptr;
	ptr = (int*)malloc(sizeof(int)*num);
	if (ptr != NULL)
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			ptr[i] = i;
			printf("%d ", ptr[i]);
		}
	}
	printf("\n");
	system("pause");
	return 0;
}

此时，使用malloc函数动态申请了大小为num*sizeof(int)个字节的内存空间，返回指向所申请的内存空间的指针。但要注意，万一申请失败而在其后使用该内存就会使程序奔溃！所以一般对malloc函数的返回值要做检查，当返回值不是NULL时才使用。

2. free()函数

void free( void *memblock );

（1）free()函数作用是释放动态申请的内存空间。

（2）free()函数的参数表示动态申请内存的指针。

下面使用free()函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 3;
	int* ptr;
	ptr = (int*)malloc(sizeof(int)*num);
	if (ptr != NULL)
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			ptr[i] = i;
			printf("%d ", ptr[i]);
		}
	}
	printf("\n");
	//调用free()函数
	free(ptr);
	system("pause");
	return 0;
}

此时，调用free函数后释放了ptr所指向的动态申请的内存，但需要注意以下几点：

（1）内存在动态申请释放时必须整体申请，整体释放。

（2）内存申请一次，只能释放一次。

（3）一旦释放了动态申请的内存空间，则不能使用。

（4）基于free后不能使用，故建议在释放后将指针置为NULL。

3. calloc()函数

void *calloc( size_t num, size_t size );

其实，calloc函数和malloc函数的用法基本类似，均是用于动态申请内存空间。

（1）calloc函数的功能是开辟num个大小为size的内存空间，故共开辟了num*size个字节的内存空间。

（2）calloc函数与malloc函数的唯一区别就是calloc函数将开辟的空间的每个字节初始化为0。

下面使用calloc函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 3;
	int* ptr1 = (int*)calloc(num,sizeof(int));
	int* ptr2 = (int*)malloc(num*sizeof(int));
	//打印calloc函数申请的内存的内容
	if (ptr1 != NULL)
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			printf("%d ", ptr1[i]);
		}
	}
	printf("\n");
	//打印malloc函数申请的内存的内容
	if (ptr2 != NULL)
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			printf("%d ", ptr2[i]);
		}
	}
	printf("\n");
	//调用free()函数
	free(ptr1);
	free(ptr2);
	system("pause");
	return 0;
}

运行结果：

0 0 0
-842151451 -842151451 -842151451

故：calloc函数申请的内存存放的是0，而malloc函数申请的内存存放的是随机数！

4. realloc()函数

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

realloc函数的出现让动态内存更加地灵活，即使我们动态申请了内存，但发现有时候申请的内存太小了，有时候申请的内存太大了，这时候为了更加合理的使用内存，需要对内存的大小作出一定调整。realloc函数就可以实现调整动态开辟的内存大小的操作。

（1）参数memblock是要调整的动态申请的内存的指针。

（2）参数size表示需要调整的大小。

（3）返回值为调整之后，指向动态申请的内存的指针。

（4）需要注意的是realloc函数在调整内存时存在以下两种情况：1.原有内存之后有足够空间可以向上扩展 2.原有内存之后没有足够的空间扩展，则需要在堆上重新开辟空间并将数据拷贝以及释放原有空间。故realloc函数返回值有可能和原来相同有可能不同。

下面使用realloc函数：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include<Windows.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int num = 3;
	int* ptr1= (int*)malloc(num*sizeof(int));
	//将动态申请的内存调小
	int* ptr2 = realloc(ptr1, sizeof(int));
	if (ptr2 != NULL)
	{
		ptr1 = ptr2;
		*ptr1 = 10;
		printf("%d\n", *ptr1);
	}
	printf("\n");
	//使用完毕，释放动态申请的内存空间
	free(ptr1);
	system("pause");
	return 0;
}

以上就是简单地介绍malloc函数、free函数、calloc函数、realloc函数的概念、使用方法以及使用时应注意的问题！

动态内存函数之malloc free calloc realloc

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