动态内存管理——通讯录

本文主要介绍通讯录的动态实现，静态版可见此文——>静态通讯录，文章主要介绍了两次实现的不同，以及涉及到的基本知识。希望可以帮助到大家。

一、动态内存函数

1、申请函数

a、 malloc

笔者认为，malloc即memory allocate，也就是内存分配；

功能

void* malloc (size_t size); malloc会在栈区申请一片连续空间，若申请成功并返回一个指向这边地址的指针，若失败则会返回NULL；

使用

由于申请失败会返回NULL，故每次malloc后，都需要判断是否申请成功； 返回指针是无类型的，故在使用malloc时，需自己指定类型，此处采用无类型，也是为了保证malloc可以适用于任何类型的对象； 申请空间size即便是0，malloc依旧会返回一个申请空间为0的地址，只不过这个地址不可以正常使用；  

b、calloc

笔者认为，calloc，即clean memory allocate；直译就是干净的内存分配，也就是说，calloc会将申请到的空间初始化，使其变得clean； void* calloc(size_t num, size_t size);

功能

相比malloc，calloc的参数不同，作用也有些许差别，calloc会申请一篇空间为num个size字节大小的空间，若成功返回指向这片地址起始位置的指针，若失败也返回NULL；

使用

calloc相比malloc，

• 最大的差别便是calloc会将申请的内存初始化为0；
• 其次便是参数略有不同，malloc会申请size字节的空间，其参数size指的是申请空间的size； 而calloc会申请num*size字节的空间，其num指的是元素的个数，size指的是每个元素的大小；
• 其余使用同malloc；

2、释放函数free

free即空闲，笔者认为，将原本的内存空闲掉，也就是释放内存； void free( void* memblock );

功能

free会memblock指向的内存进行释放；

使用

• free中的参数memblock可以是NULL，但此时函数立马返回，什么都不发生；
• 否则，memblock必须时动态申请内存的起始地址，这样才可以将memblock指向的申请空间进行释放，否则函数会报错；
• 需要注意的是，若需要减少原本分配的内存，也不可采用如下方法： 使用free，而将memblock往后移。 memblock只能是动态内存的起始地址，否则free会报错；若要调整空间，可以使用接下来介绍的realloc；

3、调整函数realloc

在英语中，re-词根常有一再、重新的意思，笔者认为此处便是采用re词根意思，实际上，realloc也可以理解成reallocate，重新分配的意思； void* realloc(void* memblock, size_t size)

功能

• realloc会将memblock指向的内存重新分配为size大小，若申请成功，则会返回指向这片空间的指针，否则会返回NULL；
• 若申请的空间为0，同样会返回NULL，此时函数功能同free，会将memblock指向的动态内存进行释放；
• 若memblock为NULL，则函数功能同malloc；

使用

• 使用realloc时，其中的参数memblock，除NULL之外，必须是动态申请空间的起始位置；
• realloc在申请内存时，若为增大空间，而原memblock申请的空间后已没有足够的空间，则，malloc会在内存中寻找新的size字节大小的空间，并将原数据迁移到新空间，并返回指向这边空间的地址；
• 其余使用同malloc。

二、应用实例——通讯录的调整

静态实现版在此文中已有介绍——>静态通讯录，此处主要引入动态内存的使用，从而产生的修改——增加，删除，初始化，以及增加的退出，其余功能的实现与静态版相同。

1、结构体的修改

个人的结构体不用修改，而联系表的则有原本的数组，换成指针；另外增加一个参数用来确定当前容量的大小，具体原因见下方函数修改；

////联系表结构体静态版
//typedef struct Contact
//{
//	Peo data[MAX];
//	int sz;
//}Contact;
//联系表结构体
typedef struct Contact
{
	Peo* data;
	int sz;
	int capacity;//容量
}Contact;

2、函数的修改

a、初始化

在静态版本中，初始化借用memset将数组中每个元素都初始化为0； 而此处实现动态的增加，则需要申请新的空间，随之便有一个问题： 申请多少？什么时候申请呢？ 由此我们定义一个参数容量，capacity，当联系表中个数sz等于容量capacity时，扩容； 初始化，我们申请3个空间，之后每次扩容增加2个；

//初始化动态
//初始为3，后续每次增加2
void Init_Contact(Contact* con)
{
	assert(con);
	con->sz = 0;
	con->capacity = 3;
	con->data = (Peo*)malloc(sizeof(Peo) * con->capacity);
}
//扩容
void Enlarge(Contact* con)
{
	con->capacity += 2;
	Peo* tmp = NULL;
	tmp = (Peo*)realloc(con->data, sizeof(con->capacity));
	if (tmp != NULL)
	{
		con->data = tmp;
		printf("扩容成功\n");
	}
	else
		printf("扩容失败\n");
}

b、增加联系人

借助扩容，原本用于判断数组是否满的语句，现在只需扩容即可；

//增加联系人动态
void Add_Contact(Contact* con)
{
	assert(con);
	if (con->sz == con->capacity)
	{
		//扩容
		Enlarge(con);
	}
	printf("请输入名字：");
	scanf("%s", con->data[con->sz].name);
	printf("请输入性别：");
	scanf("%s", con->data[con->sz].sex);
	printf("请输入年龄：");
	scanf("%d", &(con->data[con->sz].age));
	printf("请输入电话：");
	scanf("%s", con->data[con->sz].tel);
	printf("请输入地址：");
	scanf("%s", con->data[con->sz].addr);
	con->sz++;
	printf("添加成功!\n");
}

c、删除联系人

相比静态，删除后，增加判断语句，是否容量比个数多2个，若多，则减少容量，调整分配空间；

//按名字删除动态
void Del_By_Name(Contact* con)
{
	assert(con);
	if (con->sz == 0)
	{
		printf("通讯录为空！不可删除\n");
		return;
	}
	char cmp[20] = { 0 };
	printf("请输入要删除的人：");
	scanf("%s", cmp);
	int x = Search_By_Name(con, cmp);
	if (x != -1)
	{
		for (; x < con->sz; x++)
		{
			con->data[x] = con->data[x + 1];
		}
		con->sz--;
		printf("删除成功！\n");
		if (con->capacity - con->sz == 2)
		{
			con->capacity -= 2;
			con->data = (Peo*)realloc(con->data, con->capacity);
		}
	}
	else
	{
		printf("要删除的人不存在!\n");
	}
}

d、增加删除语句

此处增加的删除语句，主要用来释放申请的空间，避免内存泄漏；

void Exit(Contact* con)
{
	free(con->data);
	con->data = NULL;
	con->capacity = 0;
	con->sz = 0;
}

汇总的代码以上传到gitee，有需要的话，可以点链接直达——>通讯录代码。