一、為什么存在動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配

在c語言中我們目前掌握的內(nèi)存開辟方式有：

int val = 20;//在?？臻g上開辟四個(gè)字節(jié)
char arr[10] = {0};//在?？臻g上開辟10個(gè)字節(jié)的連續(xù)空間

要么創(chuàng)建個(gè)變量，要么創(chuàng)建個(gè)數(shù)組。
這樣開辟出來的空間我們?cè)谑褂玫臅r(shí)候有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)要么感覺空間過大，要么感覺空間過小，不夠靈活。
所以我們需要一種使空間可以變大變小的方法，這時(shí)候就出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟。

但是上述的開辟空間的方式有兩個(gè)特點(diǎn)：

1. 空間開辟大小是固定的。

2. 數(shù)組在申明的時(shí)候，必須指定數(shù)組的長(zhǎng)度，它所需要的內(nèi)存在編譯時(shí)分配。 但是對(duì)于空間的需求，不僅僅是上述的情況。有時(shí)候我們需要的空間大小在程序運(yùn)行的時(shí)候才能知道， 那數(shù)組的編譯時(shí)開辟空間的方式就不能滿足了。 這時(shí)候就只能試試動(dòng)態(tài)存開辟了。

二、動(dòng)態(tài)內(nèi)存函數(shù)的使用

首先我們要了解數(shù)據(jù)，變量，函數(shù)是在內(nèi)存中怎么存放的，如下圖所示：

1.malloc函數(shù)

（1）malloc的定義

?這個(gè)函數(shù)向內(nèi)存申請(qǐng)一塊連續(xù)可用的空間，并返回指向這塊空間的指針。

（2）malloc函數(shù)的注意事項(xiàng)

1.如果開辟成功，則返回一個(gè)指向開辟好空間的指針。

2.如果開辟失敗，則返回一個(gè)NULL指針，因此malloc的返回值一定要做檢查。

3.返回值的類型是 void* ，所以malloc函數(shù)并不知道開辟空間的類型，具體在使用的時(shí)候使用者自己 來決定。

4.如果參數(shù) size 為0，malloc的行為是標(biāo)準(zhǔn)是未定義的，取決于編譯器。

（3）malloc函數(shù)的使用

代碼如下：

#include<stdio.h>
 
//動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟
int main()
{
	//假設(shè)開十個(gè)整型的空間 -- 10*sizeof(int)
	int arr[10];//棧區(qū)
	//動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟
	int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	//使用這些空間的時(shí)候
	if (p == NULL)
	{
		perror("main");//main:xxxxxxxxxxx(錯(cuò)誤信息）
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d", p[i]);//p[i]-->*(p + i)
	}
	//回收空間
	free(p);//malloc函數(shù)要配合free函數(shù)使用，使用完之后要主動(dòng)釋放這塊空間
	p = NULL;//釋放完了之后要把p置成空指針
	return 0;
}

2.calloc函數(shù)

（1）calloc函數(shù)的定義

C語言還提供了一個(gè)函數(shù)叫 calloc ， calloc 函數(shù)也用來動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。

（2）calloc函數(shù)的注意事項(xiàng)

1.函數(shù)的功能是為 num 個(gè)大小為 size 的元素開辟一塊空間，并且把空間的每個(gè)字節(jié)初始化為0。

2.與函數(shù) malloc 的區(qū)別只在于 calloc 會(huì)在返回地址之前把申請(qǐng)的空間的每個(gè)字節(jié)初始化為全0。

（3）calloc函數(shù)的使用

代碼如下：

#include<stdio.h>
 
//動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟
int main()
{
 
	int* p = calloc(10,sizeof(int));
	//使用這些空間的時(shí)候
	if (p == NULL)
	{
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d", p[i]);//p[i]-->*(p + i)
	}
	//回收空間
	free(p);//malloc函數(shù)要配合free函數(shù)使用，使用完之后要主動(dòng)釋放這塊空間
	p = NULL;//釋放完了之后要把p置成空指針
	return 0;
}

打印結(jié)果如下：

需要注意點(diǎn)就是，calloc函數(shù)和malloc函數(shù)相比有兩點(diǎn)不同，

1.calloc函數(shù)的參數(shù)為兩個(gè)，malloc函數(shù)的參數(shù)為一個(gè)。?

2.malloc函數(shù)如果不初始化打印出來的都是隨機(jī)值，calloc函數(shù)不用初始化，會(huì)默認(rèn)把申請(qǐng)的空間每個(gè)字節(jié)初始化為0。

3.realloc函數(shù)

（1）realloc函數(shù)的定義

realloc函數(shù)的出現(xiàn)讓動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理更加靈活。

有時(shí)會(huì)我們發(fā)現(xiàn)過去申請(qǐng)的空間太小了，有時(shí)候我們又會(huì)覺得申請(qǐng)的空間過大了，那為了合理的時(shí) 候內(nèi)存，我們一定會(huì)對(duì)內(nèi)存的大小做靈活的調(diào)整。

那 realloc 函數(shù)就可以做到對(duì)動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存大小 的調(diào)整。

（2）realloc函數(shù)的注意事項(xiàng)

1.ptr 是要調(diào)整的內(nèi)存地址

2.size 調(diào)整之后新大小 返回值為調(diào)整之后的內(nèi)存起始位置。

3.這個(gè)函數(shù)調(diào)整原內(nèi)存空間大小的基礎(chǔ)上，還會(huì)將原來內(nèi)存中的數(shù)據(jù)移動(dòng)到 新 的空間。

4.realloc在調(diào)整內(nèi)存空間的是存在兩種情況：

情況1 當(dāng)是情況1 的時(shí)候，要擴(kuò)展內(nèi)存就直接原有內(nèi)存之后直接追加空間，原來空間的數(shù)據(jù)不發(fā)生變化。

情況2 當(dāng)是情況2 的時(shí)候，原有空間之后沒有足夠多的空間時(shí)，擴(kuò)展的方法是：在堆空間上另找一個(gè)合適大小 的連續(xù)空間來使用。這樣函數(shù)返回的是一個(gè)新的內(nèi)存地址。 由于上述的兩種情況，realloc函數(shù)的使用就要注意一些。

（3）realloc函數(shù)的使用

#include<stdio.h>
 
//動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟
int main()
{
 
	int* p = calloc(10,sizeof(int));
	//使用這些空間的時(shí)候
	if (p == NULL)
	{
		perror("main");
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = 5;
	}//這里需要P指向的空間更大，需要20個(gè)int空間的大小
	//realloc調(diào)整空間大小
	int* ptr = realloc(p, 20 * sizeof(int*));
	if (ptr != NULL)
	{
		p = ptr;
	}
	//回收空間
	free(p);//malloc函數(shù)要配合free函數(shù)使用，使用完之后要主動(dòng)釋放這塊空間
	p = NULL;//釋放完了之后要把p置成空指針
	return 0;
}

總結(jié)

本文僅僅簡(jiǎn)單的介紹了動(dòng)態(tài)內(nèi)存函數(shù)的定義，注意事項(xiàng)和使用，還有free函數(shù)用來釋放動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟的空間，然后置為空。文章如果有任何問題，歡迎大佬提出疑問。我會(huì)虛心學(xué)習(xí)和改正，最重要的是能共同進(jìn)步，共同成長(zhǎng)，學(xué)好編程。

到此這篇關(guān)于C語言初識(shí)動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理malloc calloc realloc free函數(shù)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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