【C语言】动态内存分配（一）

news2024/12/24 8:43:04

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:

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，必须指定数组的长度，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free

2.1malloc

C语言提供一个动态开辟内存的函数：

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。
⭐返回值的类型是void*，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。
⭐如果参数size为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。

malloc申请的空间位于内存的堆区：

使用malloc函数需要头文件<stdlib.h>

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);//开辟一个大小为40字节的空间用于存储int型的数据
	for(int i=0;i<10;i++)
	{
		*(p + i) = i;//遍历开辟的空间并赋值（0 1 2 3 4 5 6 7 8 9）
	}
	if(p==NULL)//假如开辟空间失败P会指向NULL，使用perror抛出错误
	{
		perror("malloc"); 
		return 1;
	}
	for(int i=0;i<10;i++) //遍历开辟的空间，并打印出数值
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	return 0;
}

2.2free

C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下:

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。

与malloc函数一样free也声明在<stdlib.h>头文件中。

举个例子：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
	int num = 0;
	scanf_s("%d", &num);
	int arr[num] = { 0 };
	int* ptr = NULL;
	ptr = (int*)malloc(num * sizeof(int));
	if(NULL!=ptr)
	{
		int i = 0;
		for(i=0;i<num;i++)
		{
			*(ptr + i) = i;
		}
	}
	free(ptr);//释放ptr指向的动态内存
	ptr = NULL;//是否有必要
	return 0;
}