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做网站记者好吗,网站开发的相关网站,ps软件下载电脑版,诺德中心做网站目录 1. 为什么要有动态内存分配 2. malloc和free 2.1 malloc 2.2 free 3. calloc和realloc 3.1 calloc 3.2 realloc 1. 为什么要有动态内存分配 我们已经掌握的内存开辟⽅式有#xff1a; int val 20;//在栈空间上开辟四个字节char arr[10] {0};//在栈空间上开辟1…目录1. 为什么要有动态内存分配2. malloc和free2.1 malloc2.2 free3. calloc和realloc3.1 calloc3.2 realloc1. 为什么要有动态内存分配我们已经掌握的内存开辟⽅式有int val 20;//在栈空间上开辟四个字节 char arr[10] {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间但是上述的开辟空间的⽅式有两个特点空间开辟⼤⼩是固定的。数组在申明的时候必须指定数组的⻓度数组空间⼀旦确定了⼤⼩不能调整但是对于空间的需求不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间⼤⼩在程序运⾏的时候才能知 道那数组的编译时开辟空间的⽅式就不能满⾜了。C语⾔引⼊了动态内存开辟让程序员⾃⼰可以申请和释放空间就⽐较灵活了。2. malloc和free2.1 mallocC语⾔提供了⼀个动态内存开辟的函数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。如果开辟成功则返回⼀个指向开辟好空间的指针。如果开辟失败则返回一个NULL指针因此malloc的返回值⼀定要做检查。返回类型是void*所以malloc函数并不知道开辟空间的类型具体在使⽤的时候由使⽤者自己来决定如果参数size 为0malloc的⾏为是标准是未定义的取决于编译器需要一个头文件:stdlib.h具体代码如下int main() { //申请20个字节的空间然后存放5个整数 int* p(int*) malloc(20); //由于存放的是整数所以用int*型来接收 if (p NULL) //判断指针是否为空指针是空指针则不执行 { perror(malloc); return 1; } //使用这个空间打印出5个整数 int i 0; for (i 0; i 5; i) { *(p i) i 1; } return 0; }解析代码申请内存int* p (int*)malloc(20);malloc(20)知识点动态内存分配malloc是“内存分配”函数向操作系统申请一块内存空间。20表示申请20 个字节的内存。(int*)知识点类型转换malloc返回的是void*无类型指针。(int*)是强制类型转换意思是“把返回的指针当成int*类型看待”。理解你现在有一个指针p指向一块可以存放 5 个int的内存因为int通常是 4 字节20 ÷ 4 5。检查是否分配成功if (p NULL) { perror(malloc); return 1; }if (p NULL)知识点空指针检查如果内存分配失败比如内存不足malloc会返回NULL。NULL就是空指针表示“没有指向任何内存”。perror(malloc)知识点错误处理如果分配失败打印错误信息告诉你为什么失败例如“内存不足”。return 1知识点程序退出状态main函数返回非 0 值表示程序异常结束。理解这是安全编程的习惯防止使用空指针导致程序崩溃。使用内存赋值int i 0; for (i 0; i 5; i) { *(p i) i 1; }*(p i) i 1知识点指针算术运算p ip是首地址p 1会跳过一个int的大小4 字节指向下一个整数位置。知识点解引用操作*(p i)*是解引用操作符意思是“访问这个地址里存放的值”。i 1赋值的内容第一次循环是 1第二次是 2……第五次是 5。2.2 freeC语⾔提供了另外⼀个函数free专⻔是⽤来做动态内存的释放和回收的函数原型如下void free (void* ptr);free函数⽤来释放动态开辟的内存。如果参数ptr指向的空间不是动态开辟的那free函数的⾏为是未定义的。如果参数ptr是NULL指针则函数什么事都不做。malloc和free都声明在stdlib.h头⽂件中。举个例⼦int main() { int* p (int*)malloc(20); if (p NULL) { perror(malloc); return 1; } int i 0; for (i 0; i 5; i) { *(p i) i 1; } //释放空间 free(p); //传递给free函数的是要释放的内存空间的起始地址 p NULL; //防止其成为野指针因此让它成为空指针 return 0; }解析代码释放内存//释放空间 free(p); //传递给free函数的是要释放的内存空间的起始地址知识点内存释放free(p)释放malloc申请的内存必须传递原始分配的内存起始地址不能释放部分内存只能全部释放防止野指针p NULL; //防止其成为野指针因此让它成为空指针知识点野指针防护释放后指针变成野指针指向无效内存设为NULL防止误用对NULL指针解引用会直接崩溃便于调试3. calloc和realloc3.1 callocC语⾔还提供了⼀个函数叫 calloc calloc 函数也⽤来动态内存分配。原型如下void* calloc (size_t num, size_t size);函数的功能是为 num 个⼤⼩为 size 的元素开辟⼀块空间并且把空间的每个字节初始化为0。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。举个例⼦int main() { int* p (int*)calloc(5, sizeof(int)); if (p NULL) { perror(calloc); return 1; } int i 0; for (i 0; i 5; i) { printf(%d , *(p i)); //输出00000 } free(p); p NULL; return 0; }输出结果解析代码使用 calloc 分配内存int* p (int*) calloc(5, sizeof(int));知识点calloc 函数作用分配内存并初始化为0参数1元素个数5个参数2每个元素大小sizeof(int)总大小5 × 4 20字节假设int为4字节与 malloc 的区别malloc只分配不初始化内容随机calloc分配并初始化为0打印内存内容知识点calloc 的特性验证calloc已将内存初始化为0所以打印结果是0 0 0 0 0如果是malloc这里会打印随机值内存状态地址 值 p0 → 0 p1 → 0 p2 → 0 p3 → 0 p4 → 0所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化那么可以很⽅便的使⽤calloc函数来完成任务。3.2 reallocrealloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。有时会我们发现过去申请的空间太⼩了有时候我们⼜会觉得申请的空间过⼤了那为了合理的使 ⽤内存我们⼀定会对内存的⼤⼩做灵活的调整。那realloc函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整函数原型如下void* realloc (void* ptr, size_t size);ptr 是要调整的内存地址size 调整之后新⼤⼩返回值为调整之后的内存起始位置。这个函数调整原内存空间⼤⼩的基础上还会将原来内存中的数据移动到新的空间。realloc在调整内存空间的是存在两种情况情况1原有空间之后有⾜够⼤的空间情况2原有空间之后没有⾜够⼤的空间情况1当是情况1的时候要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间原来空间的数据不发⽣变化。情况2当是情况2的时候原有空间之后没有⾜够多的空间时扩展的⽅法是在堆空间上另找⼀个合适⼤⼩ 的连续空间来使⽤。这样函数返回的是⼀个新的内存地址。由于上述的两种情况realloc函数的使⽤就要注意⼀些int main() { //申请20个字节的空间 int* p (int*)malloc(5 * sizeof(int)); if (p NULL) { perror(malloc); return 1; } //使用空间 int i 0; for (i 0; i 5; i) { *(p i) i 1; } //将20个字节的空间调整为40个字节的空间 int* ptr (int*)realloc(p, 10 * sizeof(int)); if (ptr ! NULL) { p ptr; int i 0; for (i 5; i 10; i) { *(p i) i 1; } for (i 0; i 10; i) { printf(%d , *(p i)); } free(p); p NULL; } else { perror(realloc); free(p); p NULL; } return 0; }输出结果解析代码申请初始内存int* p (int*)malloc(5 * sizeof(int));解析申请能存放5个int的内存sizeof(int)获取int类型的大小通常是4字节5 * 4 20字节p指向这20字节内存的首地址使用初始内存for (i 0; i 5; i) { *(p i) i 1; }内存状态变化执行前 [随机值][随机值][随机值][随机值][随机值] 执行后 [ 1 ][ 2 ][ 3 ][ 4 ][ 5 ]知识点指针算术p 0→ 第一个int的位置p 1→ 第二个int的位置跳4字节*(p i)→ 访问该位置的值使用realloc扩容int* ptr (int*)realloc(p, 10 * sizeof(int));realloc的工作原理realloc(原指针, 新的大小);三种可能情况情况1原地扩容成功最理想原内存 [1][2][3][4][5] ? ? ? ? ? ↑ 后面有足够空间直接扩展 新内存 [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10] ptr p同一个地址情况2需要移动到新位置原内存 [1][2][3][4][5] ← 后面没空间了 新内存 [1][2][3][4][5][?][?][?][?][?] ← 在其他地方 步骤1.分配新内存 2.复制数据 3.释放旧内存 ptr ≠ p新地址情况3扩容失败realloc返回NULL 但原来的内存[1][2][3][4][5]还在 p仍然指向它处理realloc结果if (ptr ! NULL) // 扩容成功 { p ptr; // 更新指针 // 使用新增的内存 } else // 扩容失败 { // 还能使用原来的5个int // 但这里选择释放并退出 }以上是部分的讲解内容剩下的就放在下一章里面去!!!!!