C語言動態(tài)內存分配圖文講解
思維導圖
1.為什么存在動態(tài)內存分配
我們現(xiàn)在學習了一些內存開辟的方式:
int main() { int i;//在內存棧區(qū)開辟4個字節(jié)空間 char arr[5];//在??臻g上開辟5個字節(jié)的連續(xù)空間 return 0; }
但是,這樣開辟的內存是靜態(tài)的,固定的:
1. 空間開辟大小是固定的。
2. 數(shù)組在申明的時候,必須指定數(shù)組的長度,它所需要的內存在編譯時分配。
如果想要在編譯過程中開辟空間,就需要用到動態(tài)內存。
2.動態(tài)內存函數(shù)的介紹
2.1 malloc
void* malloc (size_t size)
2.2 free
void free (void* ptr)
例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { //申請40給字節(jié),用來存放10個整形 int* p = (int*)malloc(40);//malloc申請的空間不會初始化 if (p == NULL) //直接返回起始地址 { perror("malloc");//如果空間開辟失敗要報錯并返回 return 1; } //使用空間 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", *(p + i)); } //釋放申請的內存 free(p); p = NULL; return 0; }
輸出:
輸出:
-842150451
-842150451
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malloc不會自己初始化,所以打印隨機值。
例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { //申請40給字節(jié),用來存放10個整形 int* p = (int*)malloc(40);//malloc申請的空間沒有初始化 if (p == NULL) //直接返回起始地址 { perror("malloc");//如果空間開辟失敗要報錯并返回 return 1; } //使用空間 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i + 1;//初始化賦值 printf("%d ", *(p + i)); } //釋放申請的內存 free(p); p = NULL; return 0; }
輸出:
輸出:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2.3 calloc
void* calloc (size_t num, size_t size)
例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));//10是要初始化的個數(shù),sizeof(int)是每個的大小 if (NULL == p) { perror("calloc");//判斷內存是否申請成功 return 1; } //使用 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i));//calloc申請空間后,會把空間初始化成0 } //再返回起始地址 //釋放 free(p); p = NULL; }
輸出:
輸出:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2.4 realloc
void* realloc (void* ptr, size_t size)
realloc函數(shù)可以追加更多動態(tài)內存。
例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* p = (int*)malloc(5 * sizeof(int));//開辟一段動態(tài)內存20個字節(jié) if (NULL == p) { perror("malloc");//檢查是否創(chuàng)建成功 return 1; } //使用 int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { *(p + i) = i + 1; } //不夠用,增加5個整形的空間 int* ptr = (int*)realloc(p, 10 * sizeof(int));//這里是開辟到40個字節(jié) //realloc函數(shù)開辟內存空間有兩種情況: //1.原內存塊后面空間足夠,在原內存塊后面追加內存 //2.原內存塊后面空間不夠,另外找一片區(qū)域開辟內存,將原內存塊釋放 if (ptr != NULL) { p = ptr;//為什么不直接用p接收? //如果內存追加失敗,直接用p接收的話,原本已經(jīng)開辟的動態(tài)內存空間就會被覆蓋 } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } //釋放 free(p); p = NULL; return 0; }
輸出:
輸出:1 2 3 4 5 -842150451 -842150451 -842150451 -842150451 -842150451
3.常見的動態(tài)內存錯誤
例1:
開辟動態(tài)內存記得要判斷,最后釋放內存。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* p = (int*)malloc(100); //內存開辟后沒有判斷是否開辟成功 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = 0;//危險代碼,我們無法知道是否存在非法訪問 } //并且最后也沒有將開辟的內存還給操作系統(tǒng) return 0; }
例2:
動態(tài)內存開辟了多少就用多少,小心越界訪問。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* p = (int*)malloc(100);//開辟了100字節(jié)空間 //判斷 if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } int i = 0; for (i = 0; i < 100; i++)//造成越界訪問 { *(p + i) = 0;//一個整形4個字節(jié) } //釋放 free(p); p = NULL; return 0; }
例3:
不要亂釋放其他內存空間。
int main() { int a = 10; int* p = &a; //你沒有權限亂釋放其他的內存空間 free(p);//不能對棧區(qū)的內存釋放 return 0; }
例4:
不要多次釋放內存空間。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { //開辟空間 int* p = (int*)malloc(100); //判斷 if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } //使用 int i = 0; for (i = 0; i < 25; i++) { *p = i; p++;//p指針不斷往后移動 } //釋放的時候指針應該指向起始地址,否則程序又會出錯 free(p); p = NULL; return 0; }
例5:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { //創(chuàng)建 int* p = (int*)malloc(100); //判斷 if (p == NULL) { return 1; } //釋放 free(p); free(p);//已經(jīng)釋放了,重復釋放會導致程序出錯 return 0; }
這就要說到最后置為空指針的好處了:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { //創(chuàng)建 int* p = (int*)malloc(100); //判斷 if (p == NULL) { return 1; } //釋放 free(p); p = NULL;//置為空指針后程序就不會崩潰了 free(p);//p為空指針時,程序不會報錯 return 0; }
例5:
在實現(xiàn)函數(shù)時開辟了動態(tài)內存要記得及時釋放或者返回地址,
不然就再也找不到那段內存空間了,最后導致內存泄漏。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void test() { int* p = (int*)malloc(100); //忘記釋放 }//出了函數(shù)就找不到了,因為變量p被銷毀了 //造成內存泄漏 int main() { test(); return 0; }
例6:
這道題也是類似的:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void test() { int* p = (int*)malloc(100); if (p == NULL) { return; } //使用 if (1) return;//出問題//內存泄漏 //釋放 free(p); p = NULL; } int main() { test(); return 0; }
要小心出現(xiàn)內存泄漏,記得釋放空間。
到此這篇關于C語言動態(tài)內存分配圖文講解的文章就介紹到這了,更多相關C語言動態(tài)內存分配內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!