动态内存申请

2024-07-04

编程

1.6k 词

概念

动态内存申请实际上是在堆区开辟内存空间，而堆区空间手动开辟，手动释放，不像栈区由操作系统自动维护。同时，很多时候我们需要的内存空间取决于实际输入的数据，所以我们就需要动态分配内存了。

动态分配函数

注意
动态内存分配函数的使用需要注意以下几点：
- 一般用memset初始化
- 调用函数后一定要判断一下是否申请成功
- 每次调用函数申请的空间是连续的，但是多次调用函数申请的空间不一定连续。
- 返回的是void *指针，在调用函数时，需要强制类型转换成我们需要的类型。即-养成调用函数前面接强转的好习惯。
- 内存空间使用完之后一定要释放
  ，否则会造成内存泄漏。

malloc函数

#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size)
/*
功能：
  在堆区开辟指定长度的连续内存空间
参数：
  size指定开辟内存空间的大小，单位为字节
  size的类型size_t本质是unsigned int的typdef
返回值：
  返回指向开辟内存空间首地址的指针(void *)，
  如果开辟失败，返回NULL
*/

在堆区中分配一块长度为size字节的连续存储空间；并返回指向该存储空间首地址的指针，分配失败时，返回NULL。

calloc函数

#include <stdlib.h>
void *calloc(unsigned int n, size_t size)
/*
功能：
  在堆区开辟指定长度的连续内存空间，并初始化为0
参数：
  n指定开辟内存空间的个数
  size指定开辟内存空间的大小，单位为字节
  size的类型size_t本质是unsigned int的typdef
返回值：
  返回指向开辟内存空间首地址的指针(void *)，
  如果开辟失败，返回NULL
*/

在堆区中分配一块长度为n×size字节的连续存储空间；并返回指向该存储空间首地址的指针；分配失败时，返回NULL。
和malloc只分布内存不负责初始化不同，calloc分配的空间被初始化为0

realloc函数

调用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定连续。为了满足这种需求，即我先用malloc或者calloc申请了一块内存，我还想在原先内存的基础上挨着申请内存。或者我开始时候使用malloc或calloc申请了一块内存，我想释放后边的一部分未使用的内存。为了解决这个问题，发明了realloc这个函数

#include <stdlib.h>
void *realloc(void *ptr, size_t newsize)
/*
功能：
  重新分配内存空间,调整已分配内存空间的大小
参数：
  ptr指向要重新分配内存空间的指针
  newsize指定重新分配内存空间的大小，单位为字节
  newsize的类型size_t本质是unsigned int的typdef
返回值：
  返回指向重新分配内存空间首地址的指针(void *)，
  如果分配失败，返回NULL
*/

如果传入的指针的内存空间
后面有足够的空间，则直接调整大小，并返回指针；
如果传入的指针的内存空间后面没有足够的空间，则重新开辟一块大小为newsize字节的内存空间，并将原内存空间的内容复制到新内存空间中，并返回新内存空间的指针；
如果传入的指针为NULL，则相当于调用malloc函数；
如果newsize小于传入的指针指向的内存空间，则只调整大小，不改变内容。

free函数


#include <stdlib.h>
void free(void *ptr)
/*
功能：释放堆区空间
参数：ptr指向要释放的内存空间
返回值：无
*/

释放指针指向的内存空间
ptr必须是malloc、calloc、realloc函数返回的指针，否则结果是未定义的。

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