【黑马程序员】c语言的动态内存分配

来源：互联网发布：超星尔雅网络登录页面编辑：程序博客网时间：2024/05/16 06:03

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首先介绍c语言中最常使用的内存分配方式

//void *malloc(size_t size);

//泛型指针可以赋给任何类型的指针变量

malloc存在于堆段。而我们平时调用函数时，在在栈段。

int main(int argc,const char * argv[]) {

char *p = malloc(1000);

p[0];//开辟第一个堆空间的第一个字节

p[1];//*(p+1)

if (p==NULL) {

perror("malloc error");

exit(-1);

}

p[0]='A';//堆空间的首地址存上了‘A’

free(p); //堆空间释放

return 0;

}

而如果我们在方法里这样写

int * func(){

int a; //a 是在栈里面的

a=10;

return &a;

}

这样是不可以的。因为a是一个局部变量，func方法运行完后，就收回了a所在的栈空间；

但是我们这样写

int * func(){

int a; //a 是在栈里面的

int *p1=malloc(4);

if (!p1) {

perror("malloc p1 error");

exit(-1);

}

return p1;

}

//这是可以的，因为p在堆里面。堆空间不会随着func的消失而消失

特别注意的是：

//栈空间静态内存分配编译时决定的

//堆空间动态内存分配运行时决定的

// 静态内存分配大小编译时决定编译器分配的自动释放栈数据只读

// 动态内存分配大小运行时决定程序员分配的手动释放的堆段

-------------------------以下是静态内存分配----------------------------------

char buf[10001]; //不能灵活调整

int i=0;

while (i++<100) {

scanf("%s",buf);

printf("%s\n",buf);

可以看到，当我们要往char字符中存取一些数据，这样普通的做法，就显得太浪费。比如我们第一次输入1000个，之后99次每次都输入几个字符。这样子的做法就显示不够灵活。

--------------以下为动态内存分配---------------------

int main(int argc,const char * argv[]) {

int n;

int i=0;

while (i++<100) {

scanf("%d",&n);

char *buf = malloc(n+1);

if (!buf) {

perror("malloc error");

exit(-1);

}

scanf("%s",buf);

printf("%s\n",buf);

free(buf);

}

return 0;

}

这样做的好处不言而喻。我们每次可以根据自己的需求定义空间的大小。避免空间上的浪费。

另外C语言跟内存申请相关的函数主要有 alloca,calloc,malloc,free,realloc,sbrk等.其中alloca是向栈申请内存,因此无需释放. malloc分配的内存是位于堆中的,并且没有

初始化内存的内容,因此基本上malloc之后,调用函数memset来初始化这部分的内存空间. calloc则将初始化这部分的内存,设置为0. 而realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整.申请的内存最终需要通过函数free来释放. 而sbrk则是增加数据段的大小;

malloc/calloc/free基本上都是C函数库实现的,跟OS无关.C函数库内部通过一定的结构来保存当前有多少可用内存.如果程序malloc的大小超出了库里所留存的空间,那么

将首先调用brk系统调用来增加可用空间,然后再分配空间.free时,释放的内存并不立即返回给os,而是保留在内部结构中. 可以打个比方: brk类似于批发,一次性的向OS申请大的内存,而malloc等函数则类似于零售,满足程序运行时的要求.这套机制类似于缓冲.使用这套机制的原因: 系统调用不能支持任意大小的内存分配(有的系统调用只支持固定大小以及其倍数的内存申请,这样的话,对于小内存的分配会造成浪费; 系统调用申请内存代价昂贵,涉及到用户态和核心态的转换.

函数malloc()和calloc()都可以用来分配动态内存空间，但两者稍有区别。

malloc()函数有一个参数，即要分配的内存空间的大小：

Void *malloc(size_t size);

calloc()函数有两个参数，分别为元素的数目和每个元素的大小，这两个参数的乘积就是要分配的内存空间的大小：

void *calloc(size_t numElements，size_t sizeOfElement)；

如果调用成功，函数malloc()和calloc()都将返回所分配的内存空间的首地址。

malloc() 函数和calloc ()函数的主要区别是前者不能初始化所分配的内存空间，而后者能。

总之，当你在calloc()函数和malloc()函数之间作选择时，我们只需考虑是否要初始化所分配的内存空间，而不用考虑函数是否能返回一个数组。

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