C语言——动态内存管理

文章目录

• 前言
• 1 动态内存函数的介绍
• • 1.1 malloc和free
  • • 1.1.1 malloc
    • 1.1.2 free
  • 1.2 calloc
  • 1.3 realloc
• 2.动态内存开辟容易出现的错误
• • 2.1 对NULL指针的解引用操作
  • 2.2 对动态内存开辟空间的越界访问
  • 2.3 对非动态开辟内存使用free释放
  • 2.4 使用free释放动态内存开辟的一部分内存
  • 2.5 使用free对同一块内存进行多次释放
  • 2.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
• 总结
• 内开开辟和使用模式

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前言

动态内存函数的介绍
malloc
free
calloc
realloc

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

1 动态内存函数的介绍 1.1 malloc和free 1.1.1 malloc

• 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。
• 开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
• 开辟失败，则返回一个NULL指针，
• 因此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

malloc开辟

#include
#include
#include
#include
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		printf("%sn", strerror(errno));
		return 1;
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	没有free
	并不是说内存空间就不回收了
	当程序退出时，系统ing会自动回收内存空间的
	
	最好的使用方法：
	free(p);
	p=NULL;
	return 0;
}

1.1.2 free

是专门用来做动态内存的释放和回收的

• 如果free释放的不是动态内存开辟的空间那么编译器一般会报错
• 如果参数时NULL指针，则函数什么事都不做
  
  malloc申请free释放最好的是这两成对出现

1.2 calloc

他也是用来开辟动态内存的

开辟十个整形的空间

int main()
{
	int* p = (int*)calloc(10,sizeof(int));
	if(p == NULL)
	{
		printf("%sn",strerror(errno));
		return 1;
	}
	//打印
	int i = 0;
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		printf("%d ",*(p+i));
	}
	//释放
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

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1.3 realloc

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活
调整之前的动态内存开辟的空间大小

• realloc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（地址也会改变）
• 但是会出现两种情况
• 情况1：原有空间之后有足够大的空间
  情况1的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。
• 情况2：原有空间之后没有足够多的空间时
  当是情况2 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (NULL == p)
	{
		printf("%sn", strerror(errno));
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;
	}
	扩容
	int* ptr = (int*)realloc(p, 80);
	if (ptr != NULL)
	{
		p = ptr;
	}
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

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2.动态内存开辟容易出现的错误 2.1 对NULL指针的解引用操作

一定要判断内存是否开辟成功
如果内存开辟失败后面的代码就无效了

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	，
	*p = 20;
	free (p);
	p = NULL;
	return 0;
}

这样会更好，确保内存开辟成功，失败了你也能知道

#include
#include	//malloc
#include	//strerror
#include		//errno
int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		printf("%sn",strerror(errno));
		return 1;
	}
	*p = 20;

	return 0;
}

2.2 对动态内存开辟空间的越界访问

malloc开辟了40个字节
for循环打印 <=10 相当于打印了11 int类型大小的字节
这样就造成了越界访问

#include
#include	//malloc
#include	//strerror
#include		//errno
int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		printf("%sn", strerror(errno));
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		p[i] = i;
	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

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2.3 对非动态开辟内存使用free释放

动态内存开辟的位置在堆区
非动态开辟内存存放在栈区
跨区域释放非常危险

int main
{
	int a = 10;
	int *p = &a;
	free(p)
	p = NULL;
	return 0;
}

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2.4 使用free释放动态内存开辟的一部分内存

动态内存开辟的空间都是指向起始位置
free释放也是必须指向起始空间
下面这个代码for里的 *p = i; 的指向位置，不要带着*使用
这个free无法释放这个空间

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*p = i;
		p++;
	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

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2.5 使用free对同一块内存进行多次释放

• 最好的办法就是每次free将使用动态内存开辟的空间置空，
• 后面就不会出现问题了。

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	free(p);
	第一次释放将p空间置空
	后面就不会出现问题了
	没有置空后一次释放就会出问题
	p = NULL
	
	//...
	free(p);
	
	return 0;
}

2.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

• 一定要进行动态内存释放
• 不要忘记内存示范；
• 也不要误操作让程序跳过内存释放
• 或者
• 到释放内存前跳出了程序
• 内存泄漏会导致无法找到那块开辟的内存

总结

内存一定要释放，并且要正确释放

内开开辟和使用模式