首页 > 系统相关 >动态内存管理

动态内存管理

时间:2024-07-12 15:31:26浏览次数:29  
标签:malloc 函数 管理 calloc 动态内存 空间 开辟 指针

为什么要有动态内存分配

我们已经掌握的内存开辟⽅式有: 如上图所示,有两种开辟空间的方法,一种是在 栈空间上开辟一个整型变量,一种是在 栈空间上开辟一个数组。 但是上述的开辟空间的⽅式有两个特点:
  • 空间开辟⼤⼩是固定的。
  • 数组在声明的时候,必须指定数组的⻓度,数组空间⼀旦确定了⼤⼩不能调整。
但是对于空间的需求,不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间⼤⼩在程序运⾏的时候才能知 ,那数组的编译时开辟空间的⽅式就不能满⾜了。 C语⾔引⼊了动态内存开辟,让程序员⾃⼰可以申请和释放空间,就⽐较灵活了。

malloc函数

C语⾔提供了⼀个动态内存开辟的函数: malloc函数的返回值是一个void*类型的指针,指向的是所开辟的空间的地址,参数是一个无符号整型,代表所要开辟空间的个数,单位是字节。 具体使用如下: 由于malloc函数的返回值是一个无类型的指针,因此需要进行强制类型转换。 具体的转换类型根据我们的操作由我们自己决定。下面的判断则是看malloc函数返回的指针是否为空指针,如果为空指针则会报错。当然,动态开辟的空间如果使用完了,还需要进行 释放,否则会造成 内存泄漏,释放动态开辟的空间的函数会在后面介绍。 malloc函数向内存申请⼀块连续可⽤的空间,并返回指向这块空间的指针。 malloc函数开辟的空间有如下特点:
  • 如果开辟成功,则返回⼀个指向开辟好空间的指针
  • 如果开辟失败,则返回⼀个 NULL 指针,因此malloc的返回值⼀定要做检查
  • 返回值的类型是 void* ,所以malloc函数并不知道开辟空间的类型,具体在使⽤的时候使⽤者⾃⼰来决定。
  • 如果参数 size 为0,malloc的⾏为是标准是未定义的,取决于编译器。
  • 在使用malloc函数前需要引用头文件stdlib.h。

free函数

C语⾔提供了另外⼀个函数free,专⻔是⽤来做动态内存的释放和回收的,函数原型如下: fee函数无返回值,参数是一个指针,指向的是动态开辟的空间的地址,如果该指针不是指向动态开辟的空间的地址,编译器会报错。 根据上面malloc函数开辟的空间,我们使用完后用free函数进行释放,具体使用如下:

可以看到,free函数的使用很简单,只需要将指向动态开辟的空间的地址传递给free函数就行了,需要注意的是,在释放完空间后,我们需要将指针置为空指针,否则该指针会变成野指针

输出结果:

free函数⽤来释放动态开辟的内存。

free函数的特点:

  • 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的,那free函数的⾏为是未定义的。
  • 如果参数 ptr 是NULL指针,则函数什么事都不做
  • 在使用free函数之前需要引用头文件stdlib.h。

calloc函数

C语⾔还提供了⼀个函数叫 calloc , calloc 函数也⽤来动态内存分配。原型如下: calloc函数与malloc函数都是用来动态开辟空间的,但是两者的参数有略微差别。calloc函数的返回值也为一个无类型的指针,calloc函数包含两个参数,第一个参数是 开辟空间的个数,第二个参数是 开辟空间的大小。 具体使用如下: 输出结果: 可以看到,用calloc函数开辟的空间会默认初始化为0,并且使用完之后也需要释放空间。 calloc函数的特点:
  • 函数的功能是为 num 个⼤⼩为 size 的元素开辟⼀块空间,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。
  • 在使用calloc函数之前需要引用头文件stdlib.h。
所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化,那么可以很⽅便的使⽤calloc函数来完成任务。

realloc函数

在使用malloc函数或者calloc函数之后,若是开辟的空间无法满足我们的需要,我们可以使用realloc函数进行修改,realloc函数的原型如下:

可以看到,在realloc的参数中,ptr 是要调整的内存地址,size 是调整之后新的⼤⼩,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⼤⼩的基础上,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:原有空间之后有⾜够⼤的空间。
  • 情况2:原有空间之后没有⾜够⼤的空间。
假设我们原空间为20个字节,现在要使用realloc函数扩展到40个字节,如图: 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⽣变化。 情况2: 当是情况2 的时候,原有空间之后没有⾜够多的空间时,扩展的⽅法是:在堆空间上另找⼀个合适⼤⼩的连续空间来使⽤。这样函数返回的是⼀个新的内存地址 由于上述的两种情况,realloc函数的使⽤就要注意⼀些。具体使用如下: 输出结果: 可以看到,我们创建了一个整型指针变量来接收修改后的空间的地址,而不能使用指针p接收,因为若是realloc函数的返回值为空,那么指针p会被置为空指针,则我们会失去用来calloc函数开辟的空间。 realloc函数的特点:
  • 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⼩了,有时候我们⼜会觉得申请的空间过⼤了,那为了合理的时候内存,我们⼀定会对内存的⼤⼩做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存⼤⼩的调整。
  • 在使用realloc函数前需要引用头文件stdlib.h。
注意: 动态开辟的空间是在堆区中开辟的

标签:malloc,函数,管理,calloc,动态内存,空间,开辟,指针
From: https://blog.csdn.net/weixin_71853810/article/details/140377121

相关文章

  • 图标组件的封装与管理(React/svg)
    一概要1.1背景最近在项目中使用了很多从iconfont拿到的图标。使用官网的导入方法有些繁琐,也不易管理。于是捣鼓了一下...1.2目的能够像组件一样使用,具有规范性。比如暴露一个type属性,根据不同的type使用不同的主题色。高自由度。可以直接在项目中管理图标,只需要处理从其......
  • 迪米特法则:电子商务库存管理应用案例,并不属于过度设计
    迪米特法则(LawofDemeter,LoD)是一种软件设计原则,它要求一个对象应该对其他对象有最少的了解,只与直接的朋友(即直接的依赖关系)交互。肖哥弹架构跟大家“弹弹”代码设计技巧,需要代码关注欢迎点赞,点赞,点赞。关注公号Solomon肖哥弹架构获取更多精彩内容历史热点文章......
  • 课程设计——基于JSP + Servlet的学生信息管理系统
    基于JSP+Servlet的学生信息管理系统该项目为课程设计项目1.总体功能描述本系统利用JavaWeb技术实现了学生信息管理系统,具有简单的学生信息管理功能。实现了以下功能模块:院系信息管理模块,学生信息管理模块,课程信息管理模块,成绩管理模块并能根据登入用户的权限自动......
  • 如何使用 Unity 的 ScriptableObjects 和 Resources 系统来创建一个简易的数据库系统,
    1.引言问题:如何在Unity中存储数据?解决方案:使用ScriptableObjects和Resources系统创建一个易于使用和管理的数据库。优势:自动读写数据自动处理资源实例化和更改无需额外插件使用用户定义键进行访问可扩展性强2.实现2.1项目结构四个主要的脚本:Item......
  • 毕业设计-基于Springboot+Vue的招生管理系统的设计与实现(源码+LW+包运行)
    源码获取:https://download.csdn.net/download/u011832806/89456200基于SpringBoot+Vue的招生管理系统开发语言:Java数据库:MySQL技术:SpringBoot+MyBatis+Vue.js工具:IDEA/Ecilpse、Navicat、Maven系统演示视频:链接:https://pan.baidu.com/s/1GwKRBbuwMiZmnxkvRN9VJg?pwd=sb......
  • Java毕业设计基于Vue+SpringBoot的电影院订票选座管理系统(代码+数据库+文档LW+运行成
    很多朋友发现后期找不到文章,收藏关注不迷路文章目录项目介绍技术介绍项目界面关键代码目录项目介绍在飞速发展的今天,网络已成为人们重要的交流平台。电影院每天都有大量的需要通过网络发布,为此,本人开发了一个基于B/S;浏览器/服务器;模式的电影院管理系统。该系......
  • Java计算机毕业设计信息工程学院实验室管理系统(开题+源码+论文)
    本系统(程序+源码)带文档lw万字以上 文末可获取一份本项目的java源码和数据库参考。系统程序文件列表开题报告内容研究背景随着信息技术的飞速发展,信息工程学院作为培养未来科技人才的重要基地,其实验室管理日益复杂化与多样化。传统的手工管理方式已难以满足高效、精准、安......
  • 基于java+springboot+vue实现的作业管理系统(文末源码+Lw)110
    基于SpringBoot+Vue的实现的作业管理系统(源码+数据库+万字Lun文+流程图+ER图+结构图+演示视频+软件包)功能描述:作业管理系统有管理员,教师,学生三个角色。教师和学生都可以进行注册然后再登录。学生可以修改自己的密码,查看和下载作业信息,并且可以提交自己写好的作业,并且可以......
  • [0062]基于JAVA的一体化档案智慧管理系统的设计与实现
    毕业设计(论文)开题报告表姓名学院专业班级题目基于JAVA的一体化档案智慧管理系统的设计与实现指导老师(一)选题的背景和意义随着信息技术的发展,企业的信息化建设日益重要。其中,人力资源管理作为企业的重要组成部分,对于提高企业的管理水平、提升企业竞......
  • 【计算机毕业设计】007基于weixin小程序医院管理系统
    ......