动态内存管理

malloc和free

?malloc

C语?提供了?个动态内存开辟的函数：

void* malloc (size_t size);//size 内存块的大小，单位是字节

这个函数向内存申请?块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。 ? 如果开辟成功，则返回?个指向开辟好空间的指针。 ? 若开辟失败，则返回?个 NULL 指针，因此malloc的返回值?定要做检查。 ? 返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使?的时候使?者??来决定。 ? 如果参数 size 为0，malloc的?为是标准是未定义的，取决于编译器 ????????????????????????????????????????头文件#inlclude<stdlid.h>????????????????????????????????????????

注意：

malloc/calloc/realloc 申请的空间

如果不主动释放，出了作用域是不会销毁的

释放的方式:
1. free主动释放

2.直到程序结束，才由操作系统回收

1：malloc只知道申请多大的空间 但是不知道返回什么类型数据 所以malloc函数就只能返回void* 2：malloc申请的空间时存放在堆区。

记得malloc之后，直接解引用*p是有风险的，p有可能为NULL，

记得先加一个判断 空指针报错处理。

我们用malloc函数实际操作一下：

代码一：容易找不到P起始地址

代码二：*（p+i）中p一直保存的为起始地址； 再在其中加入函数perror("malloc");可以得到报错信息

我们再在代码二中加入函数perror("malloc");可以得到报错信息

如果参数 size 为0，malloc的?为是标准是未定义的，取决于编译器

free

C语?提供了另外?个函数free，专?是?来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：

void free (void* ptr);//必须是起始地址

free函数?来释放动态开辟的内存。 ? 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的?为是未定义的。 ? 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。 malloc和free都声明在 stdlib.h 头?件中。

举个例?：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 int arr[num] = {0};
 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？
 return 0;
}

我们在监视中看一下：

释放空间之后，我们看到地址还是老样子，但其实里面的内存都释放了

当然我们也会好奇，不给空间赋值，那就等于说他不会初始化，看一下里面打印结果：

打印一下看看：为随机值，

转换为16进制。有点像鹏哥讲到的内存栈帧里面的随机值，cc cc......

calloc和realloc

calloc

C语?还提供了?个函数叫 calloc ， calloc 函数也?来动态内存分配。原型如下：

void* calloc (size_t num, size_t size);

? 函数的功能是为 num 个??为 size 的元素开辟?块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。 ? 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

举个例?：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
 if(NULL != p)
 {
 int i = 0;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 printf("%d ", *(p+i));
 }
 }
 free(p);
 p = NULL;
 return 0;
}

输出结果：

 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很?便的使?calloc函数来完成任务。

realloc

? realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。 ? 有时会我们发现过去申请的空间太?了，有时候我们?会觉得申请的空间过?了，那为了合理的时候内存，我们?定会对内存的??做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存??的调整。 ? rrealloc该函数除了能够调整空间之外，他还能实现和malloc一样的功能开辟空间，传（NULL，size），但是他也不会初始化空间

函数原型如下：

void* realloc (void* ptr, size_t size);
//realloc调整失败，会返回NULL
这里为甚不直接用ptr接受呢，因为当它扩容调整空间失败，
原本ptr有40个字节，现在成null了，得不偿失

? ptr 是要调整的内存地址 ? size 调整之后新?? ? 返回值为调整之后的内存起始位置。 ? 这个函数调整原内存空间??的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新 的空间。 ? realloc在调整内存空间的是存在两种情况： ? 情况1：原有空间之后有?够?的空间 ? 情况2：原有空间之后没有?够?的空间

	int main()
	{
		//int arr[10];//

		//int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
		int*p = (int*)calloc(10, sizeof(int));

		if (p == NULL)
		{
			perror("malloc");
			return 1;
		}
		//
		int i = 0;
		//打印
		for (i = 0; i < 10; i++)
		{
			printf("%d ", *(p + i));
		}

		//空间不够，想要扩大空间，20个整型
		int* ptr = (int*)realloc(p, 12*sizeof(int));
		if (ptr != NULL)
		{
			p = ptr;
		}
		else
		{
			perror("realloc");
			return 1;
		}
		//使用空间了
	
		//释放空间
		free(p);
		p = NULL;

		return 0;
	}

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情况1

当是情况1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发?变化。

情况2

当是情况2 的时候，原有空间之后没有?够多的空间时，扩展的?法是：在堆空间上另找?个合适??的连续空间来使?。这样函数返回的是?个新的内存地址.

由于上述的两种情况，realloc函数的使?就要注意?些

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 int *ptr = (int*)malloc(100);
 if(ptr != NULL)
 {
 //业务处理
 }
 else
 {
 return 1; 
 }
 //扩展容量
 
 //代码1 - 直接将realloc的返回值放到ptr中
 ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗？(如果申请失败会如何？)
 
 //代码2 - 先将realloc函数的返回值放在p中，不为NULL，在放ptr中
 int*p = NULL;
 p = realloc(ptr, 1000);
 if(p != NULL)
 {
 ptr = p;
 }
 //业务处理
 free(ptr);
 return 0;
}

1 .对NULL指针的解引?操作

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);
 }

如果p的值是NULL，就会有问题

修改：

2.?对动态开辟空间的越界访问

void test()
 {
 int i = 0;
 int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
 if(NULL == p)
 {
 exit(EXIT_FAILURE);
 }
 for(i=0; i<=10; i++)
 {
 *(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问
 }
 free(p);
 }

当i是10的时候越界访问

3.?对?动态开辟内存使?free释放

void test()
 {
 int a = 10;
 int *p = &a;
 free(p);//ok?
 }

4.?使?free释放?块动态开辟内存的?部分

void test()
 {
 int *p = (int *)malloc(100);
 p++;
 free(p);//p不再指向动态内存的起始位置
 }

p不再指向动态内存的起始位置

延申：这样，p++之后，p指向的也不是初始位置，而是之后的位置 ，也会报错??

5.?对同?块动态内存多次释放

void test()
 {
 int *p = (int *)malloc(100);
 free(p);
 free(p);//重复释放
 }

把他置为空指针就好了

6.? 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

void test()
 {
 int *p = (int *)malloc(100);
 if(NULL != p)
 {
 *p = 20;
 }
 }
int main()
 {
 test();
 while(1);
 }

修改? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 延申：

*动态内存经典笔试题分析

注意：

这样很危险