109-对C语言的动态内存的分析

爱被打了一巴掌 2022-12-29 12:58 121阅读 0赞

## C语言的动态内存 ##

int a = 10;
    //int arr[a];//error
    int *arr = (int *)malloc(a*sizeof(int));//等同int arr[a];

malloc calloc realloc三者都是分配内存，都是stdlib.h库里的函数，但是也存在一些差异。

***malloc函数***  
其原型 \**void malloc(unsigned int num\_bytes)；*  
**num\_byte**为要申请的空间大小，需要我们手动的去计算，如int \*p = (int \*)malloc(20 \*sizeof(int)),如果编译器默认int为4字节存储的话，那么计算结果是80Byte，一次申请一个80Byte的连续空间，并将空间基地址强制转换为int类型，赋值给指针p,此时申请的内存值是不确定的。

***calloc函数***  
其原型void \*calloc(size\_t n, size\_t size)；  
其比malloc函数多一个参数，并不需要人为的计算空间的大小，比如如果他要申请20个int类型空间，会int \*p = (int \*)calloc(20, sizeof(int)）,这样就省去了人为空间计算的麻烦。但这并不是他们之间最重要的区别，malloc申请后空间的值是随机的，并没有进行初始化，而calloc却在申请后，对空间逐一进行初始化，并设置值为0;

**calloc函数由于给每一个空间都要初始化值，效率较malloc要低，很多情况的空间申请是不需要初始值的**

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int main()
    {
        
    	int *p = (int *)malloc(20*sizeof(int));
    	int *pp = (int *)calloc(20, sizeof(int));
    	int i;
    	printf("malloc申请的空间值:\n\n");
    	for ( i=0 ; i < 20; i++)
    	{
        
    		printf("%d ", *p++);
    	}
    	printf("\n\n");
    	printf("calloc申请的空间的值:\n\n");
    	for ( i=0 ; i < 20; i++)
    	{
        
    		printf("%d ", *pp++);
    	}
    	printf("\n");
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
***realloc函数***  
realloc函数和上面两个有本质的区别，其原型void \*realloc(void \*ptr, size\_t new\_Size)  
用于对动态内存进行扩容及已申请的动态空间不够使用，需要进行空间扩容操作)，ptr为指向原来空间基址的指针， new\_size为接下来需要扩充容量的大小。

#include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    
    int main()
    {
        
    	const int size = 2000;
    	int *p = (int *)malloc(20*sizeof(int));
    	int *pp = (int *)realloc(p, size*sizeof(int));
    	printf("原来的p_Address:%x   扩容后的pp_Address:%x \n\n", p, pp);
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][20201222193554634.png_pic_center]  
可从图看出，扩容后地址和原先地址是不一样的，但是这仅仅取决于扩容的内存大小。  
***注意***  
如果size较小，原来申请的动态内存后面还有空余内存，系统将直接在原内存空间后面扩容，并返回原动态空间基地址；如果size较大，原来申请的空间后面没有足够大的空间扩容，系统将重新申请一块(20+size)\*sizeof(int)的内存，并把原来空间的内容拷贝过去，原来空间free;如果size非常大，系统内存申请失败，返回NULL,原来的内存不会释放。注意：如果扩容后的内存空间较原空间小，将会出现数据丢失，如果直接realloc(p, 0);相当于free( p )

free:释放动态内存 ,不释放会出现内存泄漏(C/C++ 非常麻烦的问题)  
泄漏的内存被回收的情况:1.进程(运行的该程序)结束;2.关机

下面贴上练习代码

int main()
    {
        
    	int n;
    	scanf("%d",&n);
    	int *arr = (int *)malloc(n*sizeof(int));
    	int i;
    	for(i=0;i<n;i++)//模拟arr被使用了
    	{
        
    		arr[i] = i;
    	}
    	//容量不够,需要扩容到原来的2倍
    	/*
    	int *brr = (int *)malloc(2*n*sizeof(int));//创建更大的内存
    	for(i=0;i<n;i++)//搬新家
    	{
    		brr[i] = arr[i];
    	}
    	free(arr);//释放原来的内存
    	
    	arr = brr;brr = NULL;//更新新的地址//继续使用arr
    	*/
    	printf("%d\n",arr);
    	//下面的这一句代码等同上面
    	arr = (int *)realloc(arr,n/2*sizeof(int));
    	printf("%d\n",arr);
    	free(arr);
    	return 0;
    }

int main()
    {
        
    	int n;
    	scanf("%d",&n);
    	//申请n个长度的int数组,并将每个元素置0
    	int *arr = (int *)malloc(n*sizeof(int));
    	/*for(int i=0;i<n;i++)
    	{
    		arr[i] = 0;
    	}*/
    	//上面的代码和下面这一句等价
    	//int *arr = (int *)calloc(n,sizeof(int));
    	for(int i=0;i<n;i++)
    	{
        
    		printf("%d ",arr[i]);
    	}
    	//int x;
    	//printf("\n%d\n",x);
    
    	char *brr = (char *)malloc(10*sizeof(char));
    	char crr[10];
    	printf("%s\n%s\n",brr,crr);
    
    	return 0;
    }

//大内存
    int main()
    {
        
    	//char arr[1024*1024];//1M,定义不成功
    	char *arr = (char *)malloc(1024*1024*sizeof(char));
    	assert(arr != NULL);
    	printf("haha\n");
    	return 0;
    }

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