动态内存分配

1.为什么使用动态内存分配

 答：为解决未知长度数组的相关问题

2.malloc 和 free

void *malloc(size_t size); //分配动态内存void free(void *pointer);  //释放动态内存

 malloc：参数 size：需要分配的内存字节数

                 若成功，返回一个指向被分配的内存块（分配的是一个连续的内存，且未初始化）起始位置的指针

                  若失败，返回 NULL 指针

free： 参数要么是 NULL（无任何效果），要么是 malloc，calloc 或 realloc 返回的值。

3.calloc 和 realloc

void *calloc(size_t num_elements, size_t element_size);void *realloc(void *ptr, size_t new_size);

calloc：也用于分配内存，与 malloc 的区别是其在返回指向内存的指针之前它初始化为0

              参数： num_elements：元素数量， element_size：每个元素的字节数

realloc：用于修改一个原先已经分配的内存块的大小

                扩大：原内容保留，新增内容放到原内存后面，并且未初始化

                缩小：内存块尾去除，剩余 部分保留

                若无法改变内存块大小，分配另一块正确大小的新内存，复制原内存到此内存块上。因此，在使用 realloc

之后，不能再使用旧内存指针，而应改用返回的新指针。

                如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针NULL。

                若第一个参数为 NULL，则与 malloc等效

4.使用动态内存分配

int *pi;...pi = malloc(100);if (pi == NULL){    printf("Out of memory!\n");    exit(1);}

如果分配成功，这块内存被当作25个整型元素的数组（设整形为4个字节），因为 pi 是一个指向整型的指针

如果目标就是获得足够存储25个整数的内存，有更好的可移植的技巧：

pi = malloc(25 * sizeof(int));

如何使用这块内存：可以使用间接访问和指针运算来访问数组的不同整数位置，和一般指针使用相同。

5.常见动态内存错误

错误包括对 NULL 指针进行解引用操作，对分配的内存进行操作时越过边界，释放并非动态分配的内存，试图释放一块动态分配的内存的一部分

以及一块动态内存被释放之后被继续使用。

内存泄漏：分配内存但在使用完毕后不释放将引起内存泄漏

6.内存分配实例

a. 读取一列数据，并按升序排列他们并打印

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>int compare_integers(void const *a, void const *b)//指定排序的顺序函数{    register int const *pa = a;    register int const *pb = b;    return *pa > *pb ? 1 : *pa < *pb ? -1 : 0;}int main(){    int *array;    int n_values;    int i;    printf("How many value are there?");    if (scanf("%d", &n_values) != 1 || n_values <= 0)    {        printf("Illegal number of values.\n");        exit(EXIT_FAILURE);    }    array = malloc(n_values * sizeof(int));//分配内存    if (array == NULL)    {        printf("Can't get memory for that many values.\n");        exit(EXIT_FAILURE);    }    for (i = 0; i < n_values; i++)//读取数值    {        printf("?");        if (scanf("%d", array + i) != 1)        {            printf("Error reading value #%d\n", i);            free(array);            exit(EXIT_FAILURE);        }    }    qsort(array, n_values, sizeof(int), compare_integers);//排序（库函数）    for (i = 0; i < n_values; i++)        printf("%d\n", array[i]);    free(array);    return EXIT_SUCCESS;}

运行：

用于保存这个列表的内存是动态分配的，这样就不必担心不知道用户希望对多少个值进行排序。他实际分配的内存就是实际需要的内存，不会造成浪费。

b. 复制字符串

#include<stdlib.h>#include<stdio.h>char * strdup(char const *string){    char *new_string;    new_string = malloc(strlen(string) + 1);     if (new_string != NULL)        strcpy(new_string, string);    return new_string;}

strlen 不包含结束符，而 strcpy 是连同结束符 一起复制，所以这里要分配 比字符串长度多一个字节的内存，以便存储字符串结尾的NUL字节。