详解动态内存管理！

news2024/11/23 12:08:26

编辑

1.为什么要用动态内存分配

2.malloc和free

2.1 malloc

2.2 free

3.calloc和realloc

3.1 calloc

3.2 realloc

4.常见的动态内存的错误

4.1 对NULL的解引用操作

4.2 对动态内存开辟空间的越界访问

4.3 对非动态内存开辟空间用free释放

4.4 使用free释放动态开辟内存的一部分

4.5 对一块动态内存多次释放

4.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

5. C/C++程序内存区域划分

6.完结散花

悟已往之不谏，知来者犹可追

创作不易，宝子们！如果这篇文章对你们有帮助的话，别忘了给个免费的赞哟~

1.为什么要用动态内存分配

我们已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

但是上述开辟空间的方式有俩个特点：

1.空间开辟的大小是固定的~

2. 数组在申明的时候一定要指定数组的长度，而数组空间一旦确定了就不能调整大小~

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free

2.1 malloc


int main()
{
    int i, n;
    char* buffer;
    printf("How long do you want the string? ");
    scanf("%d", &i);
    buffer = (char*)malloc(i + 1);
    if (buffer == NULL) 
        exit(1);
    for (n = 0; n < i; n++)
        buffer[n] = rand() % 26 + 'a';
    buffer[i] = '\0';
    printf("Random string: %s\n", buffer);
    free(buffer);
    buffer = NULL;
    return 0;
}

2.2 free

注意：在使用free时，我们只是将动态内存开辟的空间释放和回收，然而，我们用来接受返回值的指针依然记得这块空间的地址，所以我们要将其置为空指针NULL~

3.calloc和realloc

3.1 calloc

举个栗子啦~



int main()
{
    int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", p[i]);
    }
    return 0;
    free(p);
    p = NULL;
}

运行效果如下~

3.2 realloc

• realloc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，那为了合理的时候内存，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

由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意⼀些~

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int *ptr = (int*)malloc(100);
if(ptr != NULL)
{
//业务处理
}
else
{
return 1;
}
//扩展容量
//代码1 - 直接将realloc的返回值放到ptr中
ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//如果申请失败ptr接受NULL导致ptr失忆
//代码2 - 先将realloc函数的返回值放在p中，不为NULL，在放ptr中
int*p = NULL;
p = realloc(ptr, 1000);
if(p != NULL)
{
ptr = p;
}
//业务处理
free(ptr);
return 0;
}