C语言进阶——动态内存管理

功能：向内存申请⼀块连续可⽤的空间
返回值：若开辟成功-返回所开辟空间的指针；若开辟失败-返回NULL
注意事项：函数返回值为void*意味着不能直接进行解引用等操作。建议使用前进行强制类型转换
示例代码：
int main()
{
	int* p = (int*)malloc(20);
	//确保空间开辟成功后使用
    if (p == NULL)
	{
		perror("malloc");
		return 1;
	}
	//使用空间
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;
	}
	//释放内存
	free(p);
	p = NULL;
}

1.3calloc

void* calloc (size_t num, size_t size);

功能：为 num 个⼤⼩为 size 的元素开辟⼀块空间，并把空间的每个字节初始化为0。
返回值：若开辟成功-返回所开辟空间的指针；若开辟失败-返回NULL
注意事项：函数返回值为void*意味着不能直接进行解引用等操作。建议使用前进行强制类型转换
代码示例
int main()
{
    int* p = (int*)calloc(5, sizeof(int));
    if (p == NULL)
    {
	    perror("calloc");
	    return 1;
    }
    //使用空间
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
	    printf("%d", *(p + i));
    }
    //释放内存
    free(p);
    p = NULL;
}

1.4realloc

void* realloc (void* ptr, size_t size);

功能：用来调整动态开辟内存的大小。
返回值：若成功-调整之后的内存空间首地址；若失败-返回NULL
细节解释：
1.若原有空间之后有⾜够⼤的空间：直接在原有内存之后扩展空间，原来空间的数据不发⽣变化。函数返回传入的原地址即可。
2.若原有空间之后没有⾜够⼤的空间：在堆空间上另找⼀个合适⼤⼩的连续空间来使⽤。函数返回⼀个新的内存地址。
代码示例：
int main()
{
    int* ptr = (int*)realloc(p, 40);
    if (ptr != NULL)
    {
	    p = ptr;
	    //使用空间
        for (int i = 5; i < 10; i++)
	    {
		*(p + i) = i + 1;
	    }
    }
    else
    {
	    perror("realloc");
	    return 1;
    }
    //释放空间
    free(p);
    p = NULL;
}

三、使用常见错误

3.1对非动态开辟内存使用free释放

int main()
{
    int a = 10;
    int *p = &a;
    free(p);
}

3.2空指针未判断造成的错误

int main()
{
    int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
    *p = 20;   
    free(p);
}

应该效仿前文的代码，加上对空指针的判断

3.3使用free释放一块动态开辟内存的一部分

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

3.4对同一块动态内存多次释放

int main()
{
    int *ptr = (int *)malloc(50);
    free(ptr);
    free(ptr);    //重复释放
}

3.5动态开辟内存没有释放而造成内存泄露

动态开辟内存后必须用free释放，定义的指针必须置为空指针

3.6已开辟空间的越界访问

int main()
{
    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;
    }
    free(p);
}

四、典型习题练习

调用函数后返回的指针指向的空间被系统销毁，无法接收到数据。

char *test(void)
{
    char p[] = "hello world";
    return p;
}
void Test(void)
{
 char *ptr = NULL;
 ptr = test();
 printf(ptr);
}

free函数不会将指针置为空指针，只会将开辟的空间还给操作系统

int main
{
    char *str = (char *) malloc(100);
    strcpy(str, "hello");
    free(str);
    if(str != NULL)              //str不为空指针进入函数
    {
        strcpy(str, "world");    //非法访问
        printf(str);
    }
}

错误程序修改(使用二级指针)

void test(char** p , int num)
{
    *p = (char*)malloc(num);
}
int main()
{
    char* str = NULL;
    test(&str,100);
    strcpy(str,"hello world");
    printf(str);
    free(str);
    str = NULL;
}

标签：进阶,str,int,free,C语言,内存,动态内存,NULL,ptr
From： https://blog.csdn.net/paradiso989/article/details/136951903

C语言进阶——动态内存管理

一、C语言底层内存知识补充

二、动态内存函数

1.1free

1.2malloc