动态内存分配
来源:互联网 发布:unity3d特效包下载 编辑:程序博客网 时间:2024/06/14 01:25
原文地址:http://leihuang.org/2014/05/18/Dynamic-Memory-Allocation/
什么是动态内存分配
我们知道数组的元素存储在内存中连续的位置。当一个数组声明的时候,它的内存在编译是被分配。同样,你也能利用动态内存分配来使得内存在运行时分配。
Why Use Dynamic Allocation
当你声明一个数组的时候,数组的大小必须在编译时就存在。但是有时候,数组的大小是在运行时才知道的,例如有些时候我们需要运算得到数组的大小,此时就需要用用到动态内存分配。
Malloc and Free
c库中存在两个函数,malloc和free,分别是动态内存分配和删除。这两个函数维持这一个可用内存池。当程序需要添加内存时,调用malloc,从池中得到适当的内存并且返回一个指向该内存快的指针。当分配的内存块不再需要时可以调用free函数。
这两个函数在stdlib.h中,定义如下:
void *malloc( size_t size );void *free( void *pointer );
malloc函数的参数是所需要内存的大小。如果能够满足这个大小,则函数返回一个指向分配的内存(连续内存)的起始位置的指针,注意是void*指针,有些老的编译器需要强制转换。如果可用内存池不能满足这个大小的话,那么会返回NULL。
On machines with boundary alignment requirements, the memory returned by malloc will always begin on a boundary that is suitable for the data type with the most stringent alignment requirements.
需要注意的是,malloc函数分配得到的内存空间是未初始化的。因此,一般在使用该内存空间时,要调用另一个函数memset来将其初始化为全0。memset函数的声明如下:
void * memset (void * p,int c,int n) ;
该函数可以将指定的内存空间按字节单位置为指定的字符c。其中,p为要清零的内存空间的首地址,c为要设定的值,n为被操作的内存空间的字节长度。如果要用memset清0,变量c实参要为0。malloc函数和memset函数的操作语句一般如下:
int * p=NULL; p=(int *)malloc(sizeof(int)); if(p==NULL) printf(“Can’t get memory!\n”); memset(p,0,siezeof(int));
注意:通过malloc函数得到的堆内存必须使用memset函数来初始化。 malloc实例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { int * p=NULL; p=(int *)malloc(sizeof(int)); if(NULL==p){ printf("Can't get memory!\n"); return -1; } printf("%d\n",*p); //输出分配的空间上的值 memset(p,0,sizeof(int)); //将p指向的空间清0 printf("%d\n",*p); //输出调用memset函数后的结果 *p=2; printf("%d\n",*p); return 0; }
如果你想更多的了解malloc/free的原理实现,可以参照这篇博客:malloc/free函数的简单实现及思考
Calloc and Realloc
这儿有两个额外的内存分配函数,calloc和realloc,定义如下:
void *calloc( size_t num_elementa,size_t element_size );void *realloc( void *ptr, size_t new_size );
calloc函数的参数:numelementa,元素的个数;elementsize,该元素的大小。通过两个参数计算分配内存大小。 calloc与malloc最大的不同在于:calloc函数得到的内存空间是经过初始化的,其内容全为0。而malloc并不会初始化。calloc函数适合为数组申请空间,可以将elementsize设置为数组元素的空间长度,将numelementa设置为数组的容量。
calloc实例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h>#define SIZE 5 int main() { int * p=NULL; int i=0; //为p从堆上分配SIZE个int型空间 p=(int *)calloc(SIZE,sizeof(int)); if(NULL==p){ printf("Error in calloc.\n"); return -1; } //为p指向的SIZE个int型空间赋值 for(i=0;i<SIZE;i++) p[i]=i; //输出各个空间的值 for(i=0;i<SIZE;i++) printf("p[%d]=%d\n",i,p[i]); free(p); p=NULL; return 0; }
realloc函数的功能比malloc函数和calloc函数的功能更为丰富,可以实现内存分配和内存释放的功能, 其中,指针ptr必须为指向堆内存空间的指针,即由malloc函数、calloc函数或realloc函数分配空间的指针。realloc函数将指针ptr指向的内存块的大小改变为newsize字节。如果newsize小于或等于ptr之前指向的空间大小,那么。保持原有状态不变。如果newsize大于原来ptr之前指向的空间大小,那么,系统将重新为ptr从堆上分配一块大小为newsize的内存空间,同时,将原来指向空间的内容依次复制到新的内存空间上,ptr之前指向的空间被释放。relloc函数分配的空间也是未初始化的。
注意:使用malloc函数,calloc函数和realloc函数分配的内存空间都要使用free函数或指针参数为NULL的realloc函数来释放。
realloc实例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int * p=NULL; p=(int *)malloc(sizeof(int)); *p=3; printf("p=%p\n",p); printf("*p=%d\n",*p); p=(int *)realloc(p,sizeof(int)); printf("p=%p\n",p); printf("*p=%d\n",*p); p=(int *)realloc(p,3*sizeof(int)); printf("p=%p\n",p); printf("*p=%d",*p); //释放p指向的空间 realloc(p,0); p=NULL; return 0; }
乐此不疲~
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