C语言—-动态内存分配（malloc calloc relloc free）超全知识点 目录 一.动态内存函数 1.malloc 2.free 3.calloc 4.malloc和calloc的区别 5.realloc 二.动态内存分配的常见错误 1.对null进行解引用操作 2.对动态开辟空间的越界访问 3.对非动态开辟内存使用free释放 4.使用free释放动态开辟内存的一部分 5.对同一块动态内存多次释放 6.动态开辟内存忘记释放（内存泄漏） 三.习题讲解 1.代码找错 （1）内存泄漏 （2）返回栈空间地址的问题 （3）非法访问内存 四.柔性数组 一.动态内存函数 1.栈区(stack):在执行函数时，函数内局部变量的存储单都以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。 2.堆区(heap):一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS(操作系统)回收。分配方式类似于链表。 3.数据段(静态区)(static)存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放 实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁 但是被static修饰的变量存放在数据段(静态区)，数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁，所以生命周期变长 4.代码段:存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码。 动态内存分配是在堆区进行的 
int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节 char arr [ 10 ] = { 0 }; // 在栈空间上开辟 10 个字节的连续空间 开辟空间的方式有两个特点： 1. 空间开辟大小是固定的。 2. 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配 但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了，这时候就只能试试动态内存开辟 例如 虽然C语言是可以支持变长数组–c99中增加了，但是很多编译器是不支持c99的，所以变长数组没有办法使用，即arr[n],所以已有的分配内存空间的方式是局限的，所以要进行动态内存分配 1.malloc void* malloc (size_t size) 动态内存开辟 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。 如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。 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。 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。 如果参数 size 为 0 ， malloc 的行为标准是未定义的，取决于编译器。 malloc包含的几个要素 代码如下(还没有回收释放空间) 如果将其中的 int* p=(int*)malloc(10*sizeof(int)); 改为 int* p=(int*)malloc(10*sizeof(INT_MAX)); 系统会报错，错误信息为not enough space （1）INT_MAX ： 是 C++ 中 <climits> 头文件中定义的一个宏，用于表示 类型的最大值。该宏在 C 和 C++ 中都可以使用，他不是数据类型。 如果想正确使用INT_MAX开辟空间，代码如下 2.free C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的（堆区），函数原型如下： void free ( void* ptr ); free 函数用来释放动态开辟的内存。 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。 如果参数 ptr 是 NULL 指针，则函数什么事都不做。 完整代码如下： 3.calloc calloc 函数也用来动态内存分配。原型如下： void* calloc ( size_t num , size_t size ); 函数的功能是为 num 个大小为 size 的素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为 0 。 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 calloc的几个要素 代码如下 4.malloc和calloc的区别 1.malloc和calloc的开辟空间形式不同 2.calloc会初始化空间为0，而malloc不会初始化。所以malloc开辟空间效率更高，但不会将空间的每个字节初始化为0 5.realloc realloc 函数的出现让动态内存管理更加灵活。 有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。 函数原型如下： 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。 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 对策：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 情况 2 ：原有空间之后没有足够大的空间 对策：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。 
代码如下 在这里，用了p,p2两个指针指向不同的内存空间，这样p就不是统一管理所有的空间，所以这样做不对，追加空间有有以下两种情况： 1.开辟的空间后面正好有足够的空间能够追加内存，开辟内存空间后也是p指向内存首素，返回的是p（旧的指针） 
2.如果开辟的空间后没有足够的空间，那么就重新开辟一块新的空间，把原来的地址里面的数据，拷贝到新开辟的更大的空间中 
第一种方法返回的是旧的地址 第二种方法返回的是不同的新开辟的内存空间地址，旧的空间free() 注意： int* p=realloc(p,40); 如果realloc内存开辟失败，返回NULL(空指针)，那么p原来开辟的空间也找不到了,所以不能赋值到原来开辟的内存空间，应该这样写： 完整代码如下 二.动态内存分配的常见错误 1.对null进行解引用操作 所以在解引用操作前要作出判断 2.对动态开辟空间的越界访问 3.对非动态开辟内存使用free释放 a的空间是在栈区存放的，程序会出错 4.使用free释放动态开辟内存的一部分 
代码应该改为 5.对同一块动态内存多次释放 或者这样,这样不会报错（每次释放完后，p所指向的地址置为空指针） 6.动态开辟内存忘记释放（内存泄漏） 三.习题讲解 1.代码找错 （1）内存泄漏 
这里有几个错误 (1)调用完GetMemory之后，p是GetMemory中的一个形参变量，p在这个函数内有效，出了这个函数之后就无效了，等GetMemory函数返回之后，动态开辟内存尚未释放并且无法找到，所以会造成内存泄漏，所以在这里str还是空指针，不是有效的地址，所以 strcpy(str,”hello world”);//str并没有指向有效的地址，而是一块空指针 （2）没有free(),会出现内存泄露问题 或者 （2）返回栈空间地址的问题 
（1）str=GerMemory();//确实将返回值放到了str中，但是执行完该代码后，p的空间就还给操作系统了，所以当printf(str)打印时，str指向哪块空间就不清楚了，同理 可以改为 也可以写为 （3）非法访问内存 篡改动态内存区的内容，后果难以预料，非常危险。 因为free(str);之后，str成为野指针if(str!=NULL)语句不起作用 代码修改为 四.柔性数组 C99中，结构中的最后一个素允许是未知大小的数组，这就叫做[柔性数组]成员 运用柔性数组 另一种写法，不适用柔性数组，开辟空间的方式有一些区别，但是总体得到的结果相同 柔性数组的优点（第一种对于第二种而言的优点） 1.第二种运用了两次malloc，就要使用两次free(),出错概率更高 2.柔性数组相当于第二种方法，内存碎片更少了，内存利用率更高 3.柔性数组开辟的空间内存是连续的，访问效率更高，而第二种方法不是连续的
2024最新激活全家桶教程，稳定运行到2099年，请移步至置顶文章：https://sigusoft.com/99576.html
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请联系我们举报，一经查实，本站将立刻删除。 文章由激活谷谷主-小谷整理,转载请注明出处：https://sigusoft.com/53064.html
