动态内存管理

2024-01-23 08:48:43 浏览数 (1)

1.动态内存函数的介绍

1.1  malloc和free

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void* malloc (size_t size);

这个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。

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。

C语言提供了另外一个函数free,专门是用来做动态内存的释放和回收的,函数原型如下:

代码语言:javascript复制
void free (void* ptr);

free 函数用来释放动态开辟的内存。

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。

malloc 和 free 都声明在 stdlib.h 头文件中。

而程序退出后,malloc申请的空间会被系统回收。

例;

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* ptr = NULL;
	ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < 10; i  )
		{
			*(ptr   i) = 0;
		}
	}
	free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
	ptr = NULL;//是否有必要?
	return 0;
}

1.2  calloc

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void* calloc (size_t num, size_t size);

与malloc除了参数的区别,calloc函数申请好空间之后,会将空间初始化为0,malloc不初始化。

1.3  relloc

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。

函数原型如下:

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

ptr 是要调整的内存地址

size 调整之后新大小

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

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:原有空间之后没有足够大的空间

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。

2.常见的动态内存错误

2.1对NULL指针进行解引用操作

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void test()
{
 int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
 *p = 20;//如果p的值是NULL,就会有问题
 free(p);
}

2.2对动态开闭空间的越界访问

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void test()
{
 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;//当i是10的时候越界访问
 }
 free(p);
}

2.3对非动态开辟内存使用free释放

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

2.4使用free释放一块动态开辟内存的一部分

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

2.5对同一块动态内存多次释放

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void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 free(p);
 free(p);//重复释放
}

2.6动态开辟内存忘记释放

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void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 if(NULL != p)
 {
 *p = 20;
 }
}
int main()
{
 test();
 while(1);
}

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