C语言学习（三十二）---动态内存（一）

news2025/1/6 18:48:44

在昨天的内容中，我们学习有关结构体和联合体在内存中存储的相关问题，由于粗心，有一个代码重复了，感谢这位朋友的提醒：
在这里插入图片描述
现在已经对内容进行了修改，感谢朋友们的支持。

今天我们将学习有关动态内存的相关问题，一节内容无法阐述，将在后续的几节中进行阐述，好了，话不多说，开整！！！

内存分区

在讲解动态内存之前，首先我们要知道内存的分区是什么样子的，当然了我们并不是指其物理上的分区，而是我们所编写程序时，申请的内存是如何划分的。
实际上，内存分为三个区域，分为分栈区、堆区和静态区，在三个区域中，分别存放着不同的内容，可以用以下一张图进行描述：
在这里插入图片描述
可以看到我们一般的变量，如局部变量、形参，都是存放在栈区的，而今天的主要内容就和堆区有关。

动态内存的必要性

有的时候，我们向内存申请空间时，比如我暂时申请了5个整型也即20个字节的空间，但是我在使用时又想使用10个整型，这时动态内存就派上用场了。

动态内存的用法

在向堆区上进行动态内存申请时，有两种方式，两种方式各有不同，但功能基本一样，下面分别进行介绍。

malloc

首先查看该函数的使用帮助：
在这里插入图片描述
可见，其向堆区申请多少字节的空间，返回一个空指针，
如以下代码，我想申请5个整型的数据空间，那么就可以就可以如下定义，因为是整型数据，因此我们可以强制转化为整型指针然后返回，然后对申请的空间进行赋值和打印，代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int* p = (int*)malloc(5*sizeof(int));
    int i = 0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        *(p+i) = i;
        printf("%d ",*(p+i));
    }
    return 0;
}

编译查看结果：
在这里插入图片描述
可以内存开辟成功了。

calloc

下面介绍该函数的使用介绍：
在这里插入图片描述
可见，该函数是向堆区中申请n个元素，每个元素的所占大小为多少字节，同样返回空指针，同样按上述要求，则代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int* p = (int*)calloc(5,4);
    int i = 0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        *(p+i) = i;
        printf("%d ",*(p+i));
    }
    return 0;
}

编译查看结果：
在这里插入图片描述
从上述结果可以看到，内存申请成功。

内存扩展

上述的内容中，我们定义了5个整型，但是现在我想使用10个整型了，那怎么办呢，此时就可以使用realloc函数，查看使用方式如下所示：
在这里插入图片描述
可见其传入一个指针，然后重新申请该指针所指向的堆区的空间，大小为字节。
比如以下代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
    int* p = (int*)calloc(5,4);
    int i = 0;
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        *(p+i) = i;
        printf("%d ",*(p+i));
    }
    printf("\n");
    int* p2 = (int*)realloc(p,10*sizeof(int));
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        *(p2+i) = i;
        printf("%d ",*(p2+i));
    }
    return 0;
}