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动态内存开辟

来源:http://www.tudoupe.com时间:2022-02-06

本文探讨一下动态内存开辟的方法和使用时常见的问题                                                 ——前言

1.动态内存开辟方法

在c语言当中,我们可以利用动态内存开辟函数在内存中的堆空间中开辟动态空间,动态空间的特点是可以根据程序来调整申请空间的大小,由此可以节省空间,减少浪费。

1.1动态内存开辟函数

1.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

malloc函数的参数size的值是需要开辟的空间大小,单位是字节。

如malloc(2)的意思是在堆空间开辟两个字节的空间。

malloc的返回参数是指针类型参数,具体的返回类型可根据需要进行调整。

2.void*calloc(size_t num, size_t size):

calloc函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间,开辟空间大小为size*num。并且把空间的每个字节初始化为0。

calloc与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

3.void*realloc(void* ptr, size_t size)

realloc函数的作用是将ptr指针指向的动态内存空间的大小改变为size。

此函数用于改变一块已有的动态内存开辟空间,他在开辟空间的时候存在两种情况。

情况1:原有空间之后有足够大的空间

当原有空间之后有足够多的空间足够我们使用时,realloc函数会在原有空间之后开辟一块空间。

情况2:原有空间之后没有足够大的空间

此时realloc函数会内存中找一块新的连续空间,并将原有空间中的内容拷贝到新的空间中。

1.2动态内存开辟方法

我们用malloc,calloc函数分别开辟两个字节的空间,再用realloc函数将空间扩展成4个字节

1.2.1 用malloc开辟 2 个字节空间

如图所示,我们用ptr指针指向malloc开辟空间的头部,这时我们需要对ptr进行检测,如果ptr!=NULL,说明空间开辟成功,否则开辟失败。

1.2.2 用calloc开辟 2 个字节空间

1.2.3 用realloc函数将ptr指向的空间调整为 4 个字节

1.3 释放动态开辟的空间

当我们使用完动态空间时,如果不主动释放空间,这块空间也不能被其他人使用,会被白白浪费掉。因此我们要用free函数将这块空间还给操作系统,以便他人使用。

voidfree(void* ptr)

ptr是指向动态空间的指针。

1.4 将指向动态内存开辟空间的指针置空

当我们free完空间时,指针ptr就失去了对该空间的所有权,尽管他还保存着该空间的地址。因此我们需要将他置空,防止他变成野指针,对野指针的操作会造成非法访问的问题。

综上所述:一个标准的完整程序写法如下:

2.常见问题

2.1:

请问运行Test 函数会有什么样的结果?

1.第8行代码将str的值传递给形参p,,并在函数GetMemory中对p进行赋值。此操作并不能改变str的值,因此str依然是空指针。

2.第9行将hello world字符串拷贝到空指针,非法访问内存,引发程序崩溃

3.此程序结束后并没有对动态内存进行释放,也没有将指针置空,因此存在内存泄漏问题。

2.2:

请问运行Test 函数会有什么样的结果?

此程序结束后并没有对动态内存进行释放,也没有将指针置空,因此存在内存泄漏问题。

2.3:

请问运行Test 函数会有什么样的结果?

此程序结束后并没有对动态内存进行释放,也没有将指针置空,因此存在内存泄漏问题

2.4:

请问运行Test 函数会有什么样的结果?

1.第5行对str指向的空间已经释放,未将str置空,str仍然保存malloc指向的空间,str不为NULL。

2.第8行将“world”放到str指向的空间中,属于非法访问,因此程序在第8行崩溃。

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