C语言之动态内存申请

动态内存的作用

在开发中根据实际需求开辟内存

内存申请分类

静态内存申请(静态分配)

1,在程序编译或运行过程中,按事先规定大小分配内存空间的分配方式,如int a[10];

2,必须事先知道所需空间的大小

3,分配在栈区或全局变量区,一般以数组形式

4,按计划分配

特点:在程序运行中无法对其分配的内存进行修改

动态内存申请(动态分配)

1,在程序运行过程中,根据需要的大小自由分配所需空间

2,按需分配

3,分配在堆区,一般使用特定的函数进行分配

特点:在程序运行中可以使用函数对其内存进行动态分配

动态分配函数

注意:

以下函数由系统提供,属于库函数

意味着无需自己定义该函数,直接调用即可

因为动态内存分配的内存在堆区,无法自动释放内存,需要手动释放内存

memset

作用:将指定开始位置到指定长度的内存中的内容设置为指定值

语法:

        void *memset(void *s,int c,size_t n);

参数:

        void *s:开始位置

        int c:指定的内容

        n:设定的长度

返回值:

        设置的内存的首地址

所属头文件:

        #include <string.h>

如:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str[10];
    // 使用memset将字符数组str中的每个元素都设置为字符 'A'
    memset(str, 'A', sizeof(str));
    // 输出字符数组，此时应该看到10个 'A' 组成的字符串（注意，不是标准字符串，因为没手动添加'\0'）
    printf("%s\n", str);
    return 0;
}

free

作用:释放动态分配申请的内存

语法:

        void free(void *ptr);

参数:

        void *ptr:要释放的内存的首地址

返回值:

        void:没有返回值

所属头文件:

        #include <stdlib.h>

malloc

作用:堆区动态申请内存

语法:

        void *malloc(size_t size);

参数:

        size_t size:申请的内存大小,单位字节

返回值:

        void*:申请的内存的首地址,如果NULL说明申请失败

所属头文件:

        #include<stdlib.h>

如:

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

int main()

{

        int len=0;

        printf("请输入存储个数\n");

        scanf("%d",&len);

        //申请空间

        void *nums=malloc(len * sizeof(int));

        if(nums==NULL)

        {

                printf("申请失败\n");

                return 0;

        }

        int *p=(int *) nums;

        for(int i=0;i<len;i++)

        {

                printf("%d\n",p[i]);

        }

        //释放空间

        free(p);

        return 0;

}    

//由于之前并没有对申请到的内存空间进行初始化赋值操作，所以打印出来的将是内存中对应位置上的随机值

calloc

作用:堆区动态申请内存

语法:

        void *calloc(size_t nmemb,size_t size);

参数:

        nmemb:申请的内存块数

        size:每块所占的字节数

返回值:

        void*:申请的内存的首地址,如果为NULL说明申请失败

所属头文件:

        #include<stdlib.h>

如:

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

int main()

{

        int len=0;

        printf("请输入存储的个数\n");

        scanf("%d",&len);

        int *nums=(int*)(calloc(len,sizeof(int)));

        if(nums==NULL)

        {

                printf("申请失败\n");

                return 0;

        }

        for(int i=0;i<len;i++)

        {

                printf("%d\n",nums[i]);

        }

        //释放空间

        free(nums);

        return 0;

}

malloc与calloc的区别

malloc与calloc函数都是用来申请内存的

区别:

        1,函数名不同

        2,参数个数不同

        3,malloc函数申请的内存,内存中存放的内容是随机值,calloc函数申请的内存中的内容为0

realloc

作用:用于对先前通过malloc、calloc或realloc分配的内存块进行大小调整，可按需扩展、缩小或重新分配内存

语法:

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

参数:

        void *ptr:要追加的内存的首地址

        size:重新申请的大小,单位字节

返回值:

        void *:追加的内存的首地址,如果为NULL说明追加失败

头文件:

        #include<stdlib.h>

内存泄漏

概念:内存泄漏是指申请的空间，没有被指向，系统无法回收该空间。或程序运行中动态分配的内存使用完未释放，使内存持续被占，可能耗尽系统可用内存。

产生原因

1,指向堆区的指针变量,指向了别的地方

        int *nums=calloc(10,4);

        int a=10;

        nums=&a;

2,指向堆区的指针变量 被意外释放

        void fun()

        {

                int *p=calloc(10,4);

        }

        int main()
        {

                fun();

                return 0;

        }

总之:

        使用完记得释放内存

 注意:

        重复释放同一片内存会导致程序出现问题

如何避免重复内存释放

在使用申请的内存后要释放并将原指针指向 NULL 每次释放前判断该指针是否为 NULL, 如果不为空在释放并制NULL

如: #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
                char *p = malloc(100);
                if(p != NULL){
                free(p);
                p = NULL;
        }
        if(p != NULL)
        {
                free(p);
                p = NULL;
        }
                return 0;
}