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本文章主要讲解:
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
空间开辟大小是固定的( 数组申明必须指定数组的长度,它所需要的内存在编译时分配)
但有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道, 那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了,由此动态内存开辟就来了
一个用来动态内存开辟的函数(开辟空间单位为字节)
void* malloc (size_t size);
专门是用来对动态开辟的内存进行释放和回收
void free (void* ptr);
注:malloc 和 free 都声明在 stdlib.h 头文件中
#include <stdio.h>
int main()
{
//代码1
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int arr[num] = {0};//err
//代码2
int* ptr = NULL;
ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
{
int i = 0;
for(i=0; i<num; i++)
{
*(ptr+i) = 0;
}
}
free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
ptr = NULL;//是否有必要? 很有必要
return 0; }
如果它在程序中一直没有使用,那么就会导致内存的白白占用(此时不是内存泄漏) 而如果它在程序中没有被free就被指向另一块地址了(或者该被被销毁),那么就会导致这块地址在这个进程中永远无法被找到(即内存泄露:无用的内存越来越大,操作系统得一直给这个进程分配内存) 所以要么主动free,要么只能等进程结束(自动释放内存,不建议)
同样也是用来开辟动态内存的函数
void* calloc (size_t num, size_t size);
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
if(NULL != p)
{
//使用空间
}
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
用来调整动态开辟空间的大小(可大可小,更具需求来调整)
void* realloc (void* ptr, size_t size);
//扩展容量
#include <stdio.h>
int main()
{
int *ptr = (int*)malloc(100);
if(ptr != NULL)
{
//业务处理
}
else
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
//代码1
ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗?(如果申请失败会如何?)
如果申请失败返回NULL,再将ptr赋值为NULL,则原来动态开辟空间地址丢失
//代码2
int*p = NULL;
p = realloc(ptr, 1000);
if(p != NULL)
{
ptr = p;
}
//业务处理
free(ptr);
return 0;
}
void test()
{
int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
*p = 20;//如果p的值是NULL,就会有问题
free(p);
}
void test()
{
int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
if(p!=NULL)
{
*p = 20;
}
free(p);
p=NULL;
}
注:对于动态内存开辟一定要考虑开辟失败的情况
void test()
{
int i = 0;
int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
if(NULL == p)
{
//开辟失败则结束进程
exit(EXIT_FAILURE);
}
for(i=0; i<=10; i++)
{
*(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问(非法行为)
}
free(p);
p==NULL;
}
注:越界访问是非法的操作,所以一定要注意范围是否符合
void test()
{
int a = 10;
int *p = &a;
free(p);//ok?
}
注:对非动态开辟的空间free是非法的
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
p++;
free(p);//p不再指向动态内存的起始位置
}
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
free(p);
free(p);//重复释放
}
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
if(NULL != p)
{
*p = 20;
}
}
int main()
{
test();
while(1);
}
注:在上文中已经提及,养成好习惯一定要free,并且置空
void GetMemory(char *p) {
p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void) {
char *str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);//会输出hello world吗?
}
void GetMemory(char *p) {
p = (char *)malloc(100);//函数结束p被销毁,并不能将动态开辟空间地址给带出来
}
void Test(void) {
char *str = NULL;
GetMemory(str);//传入的是str的值即NULL,并非传入str的地址(只有传入str的地址才能修改str指向的对象)
strcpy(str, "hello world");//strcpy不能对空指针进行拷贝操作,会报错
printf(str);//空指针打印不出什么
}
char *GetMemory(void) {
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void) {
char *str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);//会打印吗?
}
char *GetMemory(void) {
//字符数组在栈上开辟
char p[] = "hello world";
//函数结束,对应开辟的空间会被还给电脑,此时p为悬空指针(对其操作为非法行为)
return p;
}
void Test(void) {
char *str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);//对悬空指针操作为非法行为
}
void GetMemory(char **p, int num) {
*p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void) {
char *str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);//会打印吗?
}
void GetMemory(char **p, int num) {
*p = (char *)malloc(num);//成功修改str指向的对象,能够带回动态开辟的空间地址
}
void Test(void) {
char *str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);//成功打印hello
}
void Test(void) {
char *str = (char *) malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);
if(str != NULL)
{
strcpy(str, "world");
printf(str);
}
}
//会出现什么结果?
void Test(void) {
char *str = (char *) malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);//free虽然是释放动态内存空间,但str内容不会被修改,也就是说str为悬空指针
//free动态开辟空间,一定要置空(养成好的习惯)
if(str != NULL)
{//对悬空指针操作为非法行为
strcpy(str, "world");
printf(str);//出错
}
}
int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
int main()
{
static int staticVar = 1;
int localVar = 1;
int num1[10] = { 1,2,3,4 };
char char2[] = "abcd";
char* pChar3 = "abcd";
int* ptr1 = (int*)malloc(4 * sizeof(int));
int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, 4 * sizeof(int));
free(ptr1);
free(ptr3);
return 0;
}
C99 中,结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组,这就叫做『柔性数组』成员
//示例1:
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
//示例2:
typedef struct st_type
{
int i;
int a[];//柔性数组成员
}type_a;
//code1
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4
int i = 0;
//获得100个整型元素的连续空间
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
//在原来结构体大小的基础上+需要开辟的柔性数组大小
//业务处理
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++)
{
p->a[i] = i;
}
free(p);
p=NULL;
//代码2
typedef struct st_type
{
int i;
int *p_a;
}type_a;
type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a));
p->i = 100;
p->p_a = (int *)malloc(p->i*sizeof(int));
//业务处理
for(i=0; i<100; i++)
{
p->p_a[i] = i;
}
//释放空间
free(p->p_a);
p->p_a = NULL;
free(p);
p = NULL;
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中,你在里面做了二次内存分配,并把整个结构体返回给用户 用户调用 free 可以释放结构体,但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要 free ,所以你不能指望用户来发现这个事。所以,如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了,并返回给用户一个结构体指针,用户做一次free 就可以把所有的内存也给释放掉
连续的内存有益于提高访问速度,也有益于减少内存碎片