动态内存管理

一、malloc 和  free

malloc 函数负责向内存申请空间，free负责释放空间，它俩是一对   <stdlib.h>

molloc 申请 size 个字节大小的空间，这块空间是没有被初始化的，

返回类型，如果申请成功，将申请的地址返回，如果失败，返回NULL

free 用于释放 先前malloc、calloc、realloc 申请的空间；

如果 ptr指向的不是它仨申请的空间，会❌

如果 ptr 是空指针，啥都不会做，

释放后，不会改变ptr的值，也就是，它任然记得这块地址

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

// malloc（申请空间）和 free（释放空间）
int main()
{
	int arr[10] = { 0 }; // 在栈区开辟的不可改变的空间

	int* p = (int*)malloc(40);// 在堆区开辟的空间 40字节

	// 打印申请失败的原因
	if (p == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	int i = 0;
	// 赋值
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;
	}
	//打印
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	//释放
	free(p);
	// 将p指向的内存空间还给内存，但是还记得地址
	p = NULL;

	return 0;
}

二、calloc 函数

用法和malloc 类似，num是元素个数，size是每个元素的大小（字节），开辟空间时，初始化为0

返回值和malloc函数一样，成功--开辟空间首地址，失败--NULL

int main()
{
	// 申请10个int型大小的 空间，并且全部初始化为0
	int* p=(int *)calloc(10, sizeof(int));

	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + 1));
	}

	//0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

    free(p);

	return 0;
}

三、realloc函数

调整已申请的空间的大小

ptr 是我们要调整的，size是要调整到的大小，返回的是调整之后的地址，可能改变，也可能不变

int main()
{
	int i = 0;
	int* p=(int*)malloc(40);

	// 赋值
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;
	}
	putchar('\n');

	//扩容
	// 防止返回的是空指针，所以用另外指针接收 realloc返回的地址
	// 将p指向的空间 扩容到 80 字节
	int* tp = (int*)realloc(p, 80);
	if (tp != NULL)
	{
		p = tp;
	}

	//将扩容后面的赋值 0
	memset(p + 10, 0, 40);

	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}

	// 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
    //释放
    free(p);

    p=NULL;

	return 0;
}

  当 realloc函数接收的是NULL（空指针），它的作用就相当于malloc函数

     realloc(NULL,40) == malloc(40)   开辟40个字节大小的空间

四、常见的错误

1、对NULL指针的解引用操作

使用malloc 、calloc等函数时，有可能返回的是空指针（NULL），使用的时候最好先判断一下

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);

	// 不确定p是不是 NULL，直接解引用容易出现问题
	//最好先进行判断是不是空指针

	/*if (p == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}*/

	*p = 10;

	free(p);
    p=NULL;

	return 0;
}

2、对动态开辟空间的越界访问

void test()
{
	int* p = (int*)calloc(5, sizeof(int));
	int i = 0;

	if (p == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
	}
	else
	{
        //越界访问
		for (i = 0; i <= 5; i++)
		{
			*(p + i) = i + 1;
		}

		free(p);
		p = NULL;

	}
}

3、对非动态开辟空间内存使用free

void test()
{
	int a = 0;
	int* p = &a;

	free(p);
	p = NULL;

}

p不是动态开辟的内存空间，不能用 free 释放，❌

4、使用free释放一块 开辟空间的一部分

void text()
{
	int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    
    //先判断是不是空指针，再使用
    // if(p=NULL)…………

	for (int i = 0; i <= 5; i++)
	{
		*p = i;
		p++;
	}
	//❌因为p的地址已经改变，不是开辟空间的首地址
	free(p);
	p = NULL;

}

尽量不要改变开辟空间的首地址，以下使用是比较好的