在介绍动态内存开辟函数之前,先把动态内存释放函数(free)介绍一下,因为这个在以下几个函数中都会用到。
一、free(void free (void* ptr))
1.专门是用来做动态内存的释放和回收的。 2.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。 3. 如果参数 ptr 是NULL指针,则函数什么事都不做。
举个例子:free(ptr);其中ptr必须是指向的是动态开辟的内存。
void test() { int a = 10; int *p = &a; free(p);//错误 }因为p不是动态内存开辟,所以不能用free来释放。
二.malloc (void* malloc(size_t size)
1.这个函数向内存申请一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的指针。
2.如果开辟成功,则返回一个指向开辟好空间的指针。
3.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。
4.返回值的类型是 void* ,所以malloc函数并不知道开辟空间的类型,具体在使用的时候使用者自己来决定。
5.如果参数 size 为0,malloc的行为是标准是未定义的,取决于编译器。
举个例子(vs2013中实现):
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int num = 0; scanf("%d", &num); int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int)* num); if (ptr == NULL)//判断ptr指针是否为空 { printf("malloc error"); } for (int i = 0; i < num; i++) { *(ptr + i) = i; printf("%d ", *(ptr + i)); } free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存 ptr = NULL;//释放之后记得置空 system("pause"); return 0; }在使用malloc时候,一定要记得: ①:判断所申请的内存指针是否为NULL。 ②:使用完毕后释放所申请的动态内存。 ③:释放之后记得置空。
三、calloc(void* calloc(size_t num,size_t size)
1.函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间,并且把空间的每个字节初始化为0。 2. 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。
举个例子(vs2013中实现):
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int num = 0; scanf("%d", &num); int* ptr = (int*)calloc(num, sizeof(int)); if (ptr == NULL) { printf("calloc error"); } //for (int i = 0; i < num; i++) //{ // *(ptr + i) = i; // printf("%d ", *(ptr + i)); //} free(ptr); ptr = NULL; system("pause"); return 0; }relloc在开辟空间后,并且把空间的每个字节初始化为0,所以如何我们对申请的内存空间的内容要求初始化,那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务,如下可以看出: malloc在与memset的共同使用下可以与calloc等价:
int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int)* 10); memset(ptr, 0, sizeof(int)* 10); 等价于 int* ptr = (int*)calloc(10, sizeof(int));
四、realloc(void* realloc (void* ptr, size_t size);
ptr 是要调整的内存地址。size 调整之后新大小 返回值为调整之后的内存起始位置。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。最值得声明的是:realloc在调整内存空间的是存在两种情况: 情况①:原有空间之后有足够大的空间(要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间,原来空间的数据不发生变化 )举个例子: 可以看出,调试程序运行到1423行,ptr1=ptr2,所以此类情况是realloc直接在后面追加空间(可以理解为原地扩容)。realloc在原地扩容空间时注意,只需要释放free(ptr2),而不用释放free(ptr1),因为此时释放free(ptr2)相当于释放free(ptr1),程序运行到1423行时可以看出释放了ptr2的同时释放了ptr1。
情况②:原有空间之后没有足够大的空间 (原有空间之后没有足够多的空间时,扩展的方法是:在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来 使用。这样函数返回的是一个新的内存地址) 可以看出,调试程序运行到1421行,可以看出ptr1不等于ptr2,所以此类情况是realloc开辟了一个新空间。realloc在开辟新空间时注意,只需要释放free(ptr2),而不用释放free(ptr1),因为在寻找新空间时会自动释放free(str1), 由图可以看出程序运行到1421行可以看出开辟ptr2时已经将ptr1释放。
注明:同一块空间是不能够释放两次的,以上两种情况如果再加上free(str1),最后在free(str2)时候相当于将str1释放了两次。(可以理解为一块空间在释放第二次之前已经被别人申请,如果再次释放就会释放掉别人的空间,那么就会出现问题)
四,最后介绍一下柔性数组
柔性数组的特点: 1.结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
2.sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
3.包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配,并且分配的内存应该大于结构的大小,以适应柔性数组的预期大小。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef struct str { int i; int a[0];//柔性数组 //或者为 int a[](某些编译器支持这种写法) }pth; int main() { printf("%d",sizeof(pth));//输出大小为4 //当计算大小时,不算后面柔性数组大小; system("pause"); return 0; } #include <stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> typedef struct message { int a; char b[0];//柔性数组的使用 }message; void sendmessage(message* p) { printf("%d %s", p->a, p->b); } int main() { message* p = (message*)malloc(sizeof(message)+12);//加上12相当于获得了12个char型空间 p->a = 12; strcpy(p->b, "hello world"); sendmessage(p); free(p); system("pause"); return 0; }