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【C语言】动态内存的分配

猎书客er 2022-01-30 阅读 67

目录

🍋🍋前言

🍋🍋动态内存分配的定义

🍋🍋动态内存的优势

🍋🍋<1>  可以控制内存的大小

🍋🍋<2> 可以多次利用这部分空间

🍋🍋<3>不占用栈区的内存

🍋🍋malloc calloc realloc和free函数的介绍

🍋🍋​​​动态空间的申请与释放

         🍋🍋为单个对象分配空间

🍋🍋 为数组分配空间

🍋🍋改变申请的动态内存(realloc的使用)

🍋🍋扩容可能有三种情况


📢动态内存分配的定义

📢动态内存的优势

<1>  可以控制内存的大小

<2> 可以多次利用这部分空间

静态内存分配利用的空间,不会去主动去释放,只用当这个程序结束后,才会主动归还给系统

而动态内存分配的空间,可以通过利用完(就比如说打印元素,打印完),就可以 free 这块申请的空间,当再次用动态内存申请空间时,就可以再次利用这块空间,这样也能在一定程度上,可以节省一定的空间。

<3>不占用栈区的内存


说到这里,你是不是有一个疑惑,为什么空间的内存存在栈区和堆区之分 

如果感兴趣,可以参考这个回答——为什么存在栈区堆区

📢malloc calloc realloc和free函数的介绍

在动态内存的分配中,离不开malloc与calloc,这两个函数都是向内存申请空间

                          calloc
头文件               #include <stdlib.h> 
格式                   void *calloc(size_t num, size_t size);
功能                   为num个大小为size字节的对象分配存储空间,该空间内的所有位都会初始化为。
返回值                若分配成功,则返回一个指向已分配的空间开头的指针;若分配失败,则返回空指针
                          malloc
头文件               #include <stdlib.h>
格式                    void *malloc(size_t size);
功能                    为大小为size字节的对象分配存储空间,此存储空间中的初始值不确定
返回值                 若分配成功,则返回一个指向已分配的空间开头的指针;若分配失败,则返回空指针

                realloc

头文件     #include <stdlib.h>
格式         void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);
功能         先判断当前的指针是否有足够的连续空间,如果有,扩大mem_address指向的地址,并且将                            mem_address返回,如果空间不够,先按照newsize指定的大小分配空间,将原有数据从头到尾拷贝                  到新分配的内存区域,而后释放原来mem_address所指内存区域(注意:原来指针是自动释放,不                    需要使用free),同时返回新分配的内存区域的首地址。即重新分配存储器块的地址。
返回值      如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针,否则返回空指针NULL。
                         free
头文件             #include <stdlib.h>
格式                 void free(void *ptr);
功能                 释放ptr指向的空间,让这部分空间能继续用于之后的动态分配。当ptr为空指针时,不执行任何                          操作。除此之外,当实际参数与之前通过calloc函数、mal1oc函数或realloc函数返回的指针不                          一致时,或者ptr指向的空间已经通过调用 free或real1oc被释放时,则作未定义处理
返回值             无

📢动态空间的申请与释放

讲完动态内存申请的相关函数,那具体的代码实现是什么呢

 下面动态分配的内存赋值并显示

📢为单个对象分配空间

📢 为数组分配空间

📢改变申请的动态内存(realloc的使用)

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int* a; int i = 0;
	a=(int *)calloc(10,sizeof(int));
	if (a == NULL)
		printf("分配失败");
     //使用
	else
	{
		for (i = 0; i < 10; i++)
		{
			*(a + i) = i;
			printf("*a=%d\n", *(a + i));
		}
	//需要扩容
		int* ret = realloc(a, 80);
		if (a != NULL)
		{
			a = ret;
		}
		free(a);
        a=NULL;
	}
}

📢扩容不能直接就a=realloc(a, 80),需要中间引一个中间变量*ret

📢扩容可能有三种情况

情况一(在a的地址处,有空余的空间来扩容)

情况二 (在a的地址处,没有空余的空间来扩容,但是有其他的空间可存储扩容后的空间)

 情况三(reallo调整空间失败)


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