建设网站需要什么知识,wordpress点赞按钮,wordpress code snippets,网站名目录0. 思维导图#xff1a;1. 为什么存在动态内存分配2. 动态内存函数介绍2.1 malloc和free2.2 calloc2.3 realloc3. 常见的动态内存错误3.1 对NULL指针的解引用操作3.2 对动态内存开辟的空间越界访问3.3 对非动态开辟内存使用free释放3.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部…
目录0. 思维导图1. 为什么存在动态内存分配2. 动态内存函数介绍2.1 malloc和free2.2 calloc2.3 realloc3. 常见的动态内存错误3.1 对NULL指针的解引用操作3.2 对动态内存开辟的空间越界访问3.3 对非动态开辟内存使用free释放3.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分3.5 对同一块动态内存多次释放3.6 动态内存开辟忘记释放(内存泄漏)4. C/C程序的内存开辟0. 思维导图 1. 为什么存在动态内存分配 int a 10;//在栈空间开辟四个字节int arr[10] { 0 };//在栈空间上开辟40个字节的连续空间此类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长度它所需要的内存在编译时分配变长数组是不能改变数组的大小的仅仅是允许数组的大小可用变量指定。
但是对于空间大小的要求有时候是需要在程序运行的时候才知道的这时就需要使用动态内存开辟了。
2. 动态内存函数介绍
C语言分为3种内存池栈区、堆区、静态区而我们的动态内存函数是属于堆区。
2.1 malloc和free malloc参数及返回类型 void* malloc (size_t size); malloc可以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(所以在使用malloc时一定要先检查返回值看是否开辟成功)。返回值的类型是 *void具体使用什么类型由使用者来决定。如果size为0malloc的行为是标准未定义的取决于编译器。 (该行为毫无意义就好比找人借钱 A兄弟最近手头有点紧借点钱花花。 B借多少 A借0元 B滚)
因为malloc是在堆区上申请的内存空间使用完毕之后需要将内存归还所以C语言提供了内外一个free函数专门用来做动态内存的释放和回收的。 free的参数及返回类型 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内存开辟的那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的声明都在stdlib.h头文件中在使用时需引用头文件。 代码示例
#includestdlib.h
#includestring.h
#includeerrno.h
int main()
{//申请40个字节用来存放10个整型int* ptr (int*)malloc(40);if (ptr NULL)//判断ptr是否申请成功{printf(%s\n, strerror(errno));return 1;}int i 0;for (i 0; i 10; i){*(ptr i) i 1;printf(%d , *(ptr i));}//释放内存free(ptr);//如果不将ptr设置为空则ptr将是野指针所以需要我们主动置空ptr NULL;return 0;
}2.2 calloc
C语言还提供了一个函数叫calloc calloc函数也用来动态内存分配。 calloc的参数及返回类型 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0。
代码示例
#includestdlib.h
#includestring.h
#includeerrno.h
int main()
{int* ptr (int*)calloc(10, sizeof(int));if (ptr NULL){perror(calloc);return 1;}int i 0;for (i 0; i 10; i){*(ptr i) i 1;printf(%d , *(ptr i));}free(ptr);ptr NULL;return 0;
}malloc申请到的空间没有初始化直接返回起始地址 calloc申请到空间之后会把空间初始为0再返回起始地址。 如果申请的内存要求初始化那么可用很方便使用calloc函数。 不过因为malloc不需要初始化所以整体来说malloc的效率会稍高于calloc。 2.3 realloc
realloc函数的出现让动态内存的管理更加灵活有时申请的空间大了有事申请的空间又小了那么为了合理的内存分配就会使用realloc对动态内存就行调整。 realloc的参数及返回类型 void* realloc (void* ptr, size_t size); ptr是需调整的内存地址size调整之后的新大小返回值为调整之后的起始地址这个函数调整原内存空间大小的基础上还好将原来内存中的数据移动到新的空间。realloc调整内存空间存在的两种情况 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 代码示例
#includestdlib.h
#includestring.h
#includeerrno.h
int main()
{int* p (int*)malloc(5 * sizeof(int));if (p NULL){perror(malloc);return 1;}int i 0;for (i 0; i 5; i){*(p i) 1;}//再向内存申请5个整型的空间//此时用新的指针地址接收防止realloc申请失败把原有的地址覆盖int* ptr (int*)realloc(p, 10 * sizeof(int));if (ptr ! NULL){p ptr;}for (i 5; i 10; i){*(p i) 1;}free(ptr);ptr NULL;return 0;
}3. 常见的动态内存错误
3.1 对NULL指针的解引用操作
int main()
{int*p (int*)malloc(INT_MAX);//未对malloc的返回值进行判断int i 0;for (i 0; i 10; i){*(p i) 0;}free(p);p NULL;return 0;
}3.2 对动态内存开辟的空间越界访问
int main()
{int* p (int*)malloc(100);//向内存申请了100个字节空间if (p NULL){return 1;}int i 0;for (i 0; i 100; i){//此时访问的是100个整型的空间应该需要400个字节//越界访问*(p i) 0;}free(p);p NULL;return 0;
}3.3 对非动态开辟内存使用free释放
int main()
{int a 0;//栈区int* p a;free(p);p NULL;
}3.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
int main()
{int* p (int*)malloc(100);if (p NULL){return 1;}int i 0;for (i 0; i 25; i){*p i;//p的地址发生改变p;}free(p);//p未指向起始地址p NULL;return 0;
}3.5 对同一块动态内存多次释放
int main()
{int* p (int*)malloc(100);if (p NULL){return 1;}free(p);//...//将p释放但未置空此时p为野指针//如果将p释放后置空那么在释放一次free的参数为null函数什么都不做free(p);return 0;
}3.6 动态内存开辟忘记释放(内存泄漏)
void test()
{int* p (int*)malloc(100);if (NULL ! p){*p 20;}
}
int main()
{test();while (1);
}忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏程序会一直吃内存如下图
使用malloc和free一定要成对使用。
4. C/C程序的内存开辟
C/C程序内存区域划分 C/C程序内存分配的几个区域 栈区stack在执行函数时函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中效率很高但是分配的内存容量有限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。堆区heap一般由程序员分配释放 若程序员不释放程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。数据段静态区static存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。代码段存放函数体类成员函数和全局函数的二进制代码。
