C++第二课----编程引用与空间开辟malloc和free

malloc 和 free

二、函数声明(函数原型)：

　　void *malloc(int size);

　　说明：malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。这个在MSDN上可以找到相关的解释，具体内容如下：

     

malloc returns a void pointer to the allocated space, or NULL if there is insufficient memory available. To return a pointer to a type other than void, use a type cast on the return value. The storage space pointed to by the return value is guaranteed to be suitably aligned for storage of any type of object. If size is 0, malloc allocates a zero-length item in the heap and returns a valid pointer to that item. Always check the return from malloc, even if the amount of memory requested is small.

三、malloc与new的不同点

　　从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要大小。比如：

      int *p;

　　p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int);

　　或：

　　int* parr;

　　parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int) * 100;

　

　   而 malloc 则必须由我们计算要字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。

   　int* p;

　　p = (int *) malloc (sizeof(int));

 

　　第一、malloc 函数返回的是 void * 类型，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。

　　第二、函数的实参为 sizeof(int) ，用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成：

　　int* p = (int *) malloc (1);

　　代码也能通过编译，但事实上只分配了1个字节大小的内存空间，当你往里头存入一个整数，就会有3个字节无家可归，而直接“住进邻居家”！造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。

　　malloc 也可以达到 new [] 的效果，申请出一段连续的内存，方法无非是指定你所需要内存大小。

　　比如想分配100个int类型的空间：

　　int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。

　　另外有一点不能直接看出的区别是，malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。

　　除了分配及最后释放的方法不一样以外，通过malloc或new得到指针，在其它操作上保持一致。

 

 总结：

malloc()函数其实就在内存中找一片指定大小的空间，然后将这个空间的首地址范围给一个指针变量，这里的指针变量可以是一个单独的指针，也可以是一个数组的首地址，这要看malloc()函数中参数size的具体内容。我们这里malloc分配的内存空间在逻辑上连续的，而在物理上可以连续也可以不连续。对于我们程序员来说，我们关注的是逻辑上的连续，因为操作系统会帮我们安排内存分配，所以我们使用起来就可以当做是连续的。

       free()的调用方式是：void   free(void   *ptr)。是释放由ptr所指的内存，并将它返回给堆，以便这些内存成为再分配时的可用内存。free()函数只能用于以前由动态地址分配的函数。如果调用无效指针很可能毁坏内存管理机制，并且引起系统破坏的。

       free是调用操作系统的函数，将原先分配的内存区域释放。在操作系统中分配内存不是简单的给一个指针，而是在内核中维护每个程序的分配内存表，free则是用指针找到对应分配的表项然后释放。  

释放内存不是丢掉指针。否则的话后患无穷，就是内存泄漏。那么malloc到底做什么？free到底做什么？简单的说，malloc在一个特定的内存区划出一块你利用参数指定的大小的内存块，然后把这块内存的开始地址返回。这要求你用一个指针来接收。否则也会出现内存泄漏。因为这块内存你申请了之后，并没有释放。说到这里补充一句，malloc函数分配的内存空间不会自动释放，需要你操作来完成。需要的操作就是free。那么free做什么呢？就是将指针指定的内存空间释放，如果发现指定的内存空间不是在与malloc匹配的内存空间，free操作就会失败。所以free做的是释放指针指向的用malloc申请的特定的内存空间，而不是指针本身。

        结论：使用方法 对于用malloc分配空间的指针p, 使用过后要这样释放：

        free(p);

        p=NULL;