C語言動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存詳解
1.動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理
我們已經(jīng)掌握的內(nèi)存開辟方法,用的最多的就是數(shù)組,但是首先我們知道數(shù)組實(shí)在棧上開辟空間的,要是我們開辟大量的空間怎么辦呢?而且我不確定數(shù)據(jù)的大小萬一造成內(nèi)存資源浪費(fèi)是不是也不劃算呢?所以我認(rèn)為一下兩點(diǎn)就很充分的說明動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存存在的必要性。
1.一般方式(棧上開辟)只能自動(dòng)開辟少量的空間,但是堆上可以開辟大量的空間。
2.對(duì)于不定長數(shù)據(jù)保存問題,動(dòng)態(tài)開辟空間可以解決。
2.動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存函數(shù)的介紹
2.1 malloc和free函數(shù)
C語言提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存的函數(shù)。
void* malloc (size_t size);
C語言還提供了一個(gè)函數(shù)free是對(duì)動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存釋放和回收的。
void free (void* ptr);
這兩個(gè)函數(shù)都聲明在stdlib.h這個(gè)頭文件中
那如何進(jìn)行內(nèi)存的開辟與釋放呢?舉個(gè)例子。
int main() { int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (NULL == p) { return 1; } free(p); }
1.malloc 等空間申請(qǐng)都是在堆上進(jìn)行申請(qǐng),最后必須由free來進(jìn)行釋放。堆上的空間是由程序員自己管理。
2.malloc是一個(gè)函數(shù),表明了堆空間說在程序運(yùn)行起來之后,再在系統(tǒng)上申請(qǐng)的,空間只申請(qǐng)不釋放,會(huì)造成內(nèi)存泄露問題!
3.那free是做了什么呢?他是把開辟的空間給清除了?還是把指針給清空了?
其實(shí)都不是,free做的是取消了指針和所對(duì)應(yīng)內(nèi)存的指向 “關(guān)系”。
在實(shí)際申請(qǐng)空間的時(shí)候,真實(shí)給你的空間是要大于你所需要的,但是你只能使用你要的大小,多出來的字節(jié),用來維護(hù)剛剛說的那種關(guān)系,以及保存該次申請(qǐng)的 元數(shù)據(jù)(屬性數(shù)據(jù)):用戶申請(qǐng)的空間有多大,所以在free傳參的時(shí)候只用傳入你開辟空間的起始地址就好了,根據(jù)屬性數(shù)據(jù)free函數(shù)就知道該釋放多少空間。
4.那我不想釋放那么多可以嗎?我按照以下代碼free。
free(p+4);
是不行的!堆空間必須整體申請(qǐng)整體釋放。
2.2 calloc函數(shù)
C語言還提供了一個(gè)函數(shù)calloc
void* calloc(size_t num, size_t size );
calloc跟malloc使用基本一樣
只是有一點(diǎn)區(qū)別,malloc沒做初始化,隨機(jī)值,malloc效率更高一點(diǎn)。calloc做了初始化,效率更低一點(diǎn)。
2.3 relloc函數(shù)
C語言提供的這個(gè)函數(shù)讓動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理更加的靈活,有時(shí)候發(fā)現(xiàn)申請(qǐng)的空間太小了,有時(shí)候覺得申請(qǐng)的空間太大了,合理調(diào)整內(nèi)存就有了relloc函數(shù)。
void* relloc (void* ptr,size_t size);
ptr是調(diào)整內(nèi)存的地址,size是調(diào)整后的大小,返回值是調(diào)整之后內(nèi)存的起始地址。
一般relloc在調(diào)整內(nèi)存是存在兩種情況
1.原有空間后面有足夠大的空間
直接向后擴(kuò)充就好了
2.原有空間后面沒有足夠大的空間
所以說ptr也就是堆空間的起始地址有可能是變化的!
最后在分享一個(gè)題
void GetMemory(char* p) { p = (char*)malloc(100); } int main () { char* str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); }
這個(gè)打印的是啥呢?
其實(shí)是有錯(cuò)誤的 str傳入函數(shù)發(fā)生臨時(shí)拷貝問題此時(shí)p和str不是一個(gè)東西進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟讓我們的p指向開辟的空間,調(diào)用函數(shù)開辟棧幀,調(diào)用完畢釋放棧幀,p是一個(gè)臨時(shí)變量于那個(gè)空間已經(jīng)沒有指向關(guān)系了,而str依舊是NULL
更改如下
void GetMemory(char** p) { *p = (char*)malloc(100); } int main() { char* str = NULL; GetMemory(&str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); }
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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