首先:我们之前所掌握的内存开辟方式特点:
1.空间开辟大小是固定的。
2.数组在申明时,必须指定数组的长度,它所需要的内存在编译时分配。
但是由于我们有时候需要的空间大小是在程序运行时才能知道,那我们就可以试试用动态内存。
一、malloc和free
这两个声明的头文件都是stdlib.h
原型:void *malloc (size_t size) 这里的size>0 ,以字节申请。
此时我们就申请的一块连续可用的空间,并返回指向这块空间的指针。
1->若开辟成功,则返回开辟好的空间指针。
2->若开辟失败,则返回NULL。因此malloc的返回值一定要做检查。
3->返回值类型为void*,所以malloc函数由使用者自己决定。
原型:void free (void *ptr)
功能:用来释放动态开辟的内存。
在这里我们说一下内存泄漏:
若我们不去free我们自己申请的内存,那么就会发生内存泄漏的问题,但是内存泄漏会随着进程的退出而结束。可是有一种叫做常驻进程(在操作系统中不停止的进程)会发生,因此我们一定牢记在用完申请的内存之后一定要记着free.
对于free我在说几点:
1->它并不会释放此空间,而是断开指针与目标缓存区的联系。
2->我们建议以大块的内存空间进行申请。
3->实际申请的内存空间会比我们期望的大。
4->free完此指针被我们称为“悬垂指针”,要将该指针设置为NULL.
二、calloc
原型:void *calloc(size_t num,size_t size)
功能:为num个大小为size的元素开辟一块空间,并把每个空间的每个字节初始化为0.
三、realloc
原型:void* realloc (void* ptr,size_t size)
功能:灵活的调整类型
1.ptr是要调整的内存地址
2.size调整之后新大小
3.返回值为调整之后内存起始位置。
4.调整原内存空间大的大小的基础,还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
realloc在这里有两种情况:
1->原有的空间之后有足够大的空间 方法:直接在之后追加,原空间的数据不发生变化
2->原有的空间之后没有足够大的空间 方法:在堆空间另找一个适合的大小的连续空间来使用,这是函数返回值是一个新的内存地址。
我们来看这样一个代码
int *ptr = malloc(100); if (ptr != NULL) { //业务处理 } else { exit(EXIT_FAILURE); } //代码1 ptr = realloc(ptr, 1000); p=NULL;free(ptr);
弊端:假如我们内存申请失败,那么将会返回NULL,也会将之间申请的空间也将找不到,会发生内存泄漏。那么我们进行改进:
//代码2 int *p = NULL; p = realloc(ptr, 1000); if (p != NULL) { ptr = p; } p=NULL;free(ptr);
常见的内存错误做一个文字总结:
解引用操作:
1.需要判空 2.不可越界访问
对非动态开辟内存使用free释放:
1.只能释放堆上的空间。
使用free释放一块动态内存的一部分:
1.free必须整体free
同一块动态内存多次释放。
1.不可重复,第一次释放已经为野指针,第二次无法进行访问。
四、柔性数组
概念:结构体中的最后一个元素允许是位置大小的数组(在结构体内部可以有一个变长的数组)
typedef struct st_type { int i; int a[0]; //int a[]; //这两个都可以,由编译器决定 }type_a;
特点:
1. 至少有两个成员。
2. sizeof返回的这种结构大小不包括柔性数组内存。
3.包含柔性数组成员的结构用malloc()函数进行内存的动态分配。
使用:
type_a *p = (type*)malloc(sizeod(type_a) + 100 * sizeof(int)); int i; p->i = 100; for (i = 0; i < 100; i++) { p->a[i] = i; } free(p);此时这个数组就获得了100个整形元素的连续空间。