织梦网站文章内容模板,荣耀商城,安居客官网网站,软件应用商店app#x1f4da;作者简介#xff1a;爱编程的小马#xff0c;正在学习C/C#xff0c;Linux及MySQL.. #x1f4da;以后会将数据结构收录为一个系列#xff0c;敬请期待 ● 本期内容会给大家讲解如何开辟动态内存空间#xff0c;以及c/c内存是如何分配的#xff0c;最后还会… 作者简介爱编程的小马正在学习C/CLinux及MySQL.. 以后会将数据结构收录为一个系列敬请期待 ● 本期内容会给大家讲解如何开辟动态内存空间以及c/c内存是如何分配的最后还会给大家讲解柔性数组 目录
1. 为什么存在动态内存分配
2. 动态内存开辟的要学习的四个函数
2.1 malloc函数
2.2 free函数
2.3 calloc函数
2.4 realloc函数
3. c/c程序的内存开辟
4.柔性数组 4.1什么是柔性数组
4.2 柔性数组的优点
总结 1. 为什么存在动态内存分配
我们已经掌握的内存开辟的方式有
int a 20; //开辟4个字节的空间存储a
char arr[20] {0} ;//连续开辟20个字节的空间
这些开辟方式都是在栈区上开辟的但是这种开辟方式有两个问题
1、空间开辟的大小是固定的
2、数组在声明的时候必须指定开辟的长度
那么动态内存开辟就比较简单了顾名思义就是你开辟内存是不固定的不够了可以加多了可以减这就是动态内存开辟
2. 动态内存开辟的要学习的四个函数
2.1 malloc函数
C语言给程序员提供了一个动态内存开辟的函数malloc
void *malloc( size_t size );
这个函数会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 ● 如果开辟成功会返回这块空间的起始地址 ● 如果开辟失败会返回空指针NULL所以在使用时一定要对malloc返回值进行检查 ● 返回值类型的void*具体接收类型由程序员决定 ● 如果size是0,这个是标准为定义的也是没有意义的具体由编译器决定 2.2 free函数
C语言专门设置了一个函数用于释放动态内存空间
void free( void *memblock ); 一定要注意free函数是用来释放动态开辟的内存空间 ● 如果memblock指针指向的不是动态开辟的内存则free函数的行为是未定义的 ● 如果memblock指针指向的是NULL空指针则free函数什么都不做 我们一起来开辟一块动态内存空间
#includestdio.h
#includestdlib.hint main()
{int* p (int*)malloc(40);if (p NULL){perror(malloc);return 1;}int i 0;for (i 0; i 10; i){printf(%d\n, *(p i));}free(p);p NULL;return 0;
} 上述代码的运行结果是 可以看到malloc函数给我们开辟了一块40个字节的空间但是打印的全是随机值说明malloc函数并不会给你初始化那块空间。如果要初始化空间就需要接下来要介绍的calloc函数可以满足需求。
2.3 calloc函数
C语言给程序员提供了一个动态内存开辟的函数calloc
void *calloc( size_t num, size_t size ); ● 这个函数的功能是给num个大小为size元素开辟一块空间并且把空间初始化为0 ● 如果开辟失败会返回空指针NULL所以在使用时一定要对calloc返回值进行检查 举个例子
#includestdio.h
#includestdlib.h
int main()
{int* p (int*)calloc(10, 4);if (p NULL){perror(calloc);return 1;}int i 0;for (i 0; i 10; i){printf(%d , p[i]);}free(p);p NULL;return 0;
}
看看这段代码输出的效果 其实无论是malloc还是calloc好像只能为我们申请动态内存空间而不能灵活的调节咱们的动态内存空间这时候realloc函数就出现了它可以很好的为我们管理malloccalloc申请的动态内存空间。
2.4 realloc函数
void *realloc( void *memblock, size_t size ); ● memblock是要调整的内存地址 ● size是调整后的新大小 ● 返回调整后的内存地址 ● 如果内存不够realloc函数会在其他地方找一块足够的空间同时拷贝原内存中数据至新地址返回这块空间的地址 使用realloc函数
1、如果原有空间之后有足够大的空间
#includestdio.h
#includestdlib.h
int main()
{int* p (int*)malloc(40);if (p NULL){perror(malloc);return 1;}int i 0;for (i 0; i 10; i){p[i] i 1;}//40个字节空间不够我们要80个字节int * ptr (int *)realloc(p, 60);if (ptr NULL){perror(realloc);return 1;}p ptr;ptr NULL;for (i 0; i 15; i){printf(%d\n, p[i]);}free(p);p NULL;return 0;
}
是如何判断是否原空间之后是否有足够空间呢看realloc的返回值如果返回的是和p一样的说明没有新开辟空间如图 2、如果原空间没有足够大的空间
#includestdio.h
#includestdlib.h
int main()
{int* p (int*)malloc(40);if (p NULL){perror(malloc);return 1;}int i 0;for (i 0; i 10; i){p[i] i 1;}//40个字节空间不够我们要80个字节int * ptr (int *)realloc(p, 800);if (ptr NULL){perror(realloc);return 1;}p ptr;ptr NULL;for (i 0; i 20; i){printf(%d\n, p[i]);}free(p);p NULL;return 0;
} 这个时候p和ptr的值不同了说明会开辟一块新的空间那我们来看下原来的数据会不会丢了呢
看看运行结果 可以看到原来的内存空间中存放的数据没有丢而是被realloc拷贝过来了。这就是realloc开辟新空间的操作
1、拷贝原空间的数据到新空间
2、释放原来的空间
3、返回新空间的起始地址
3. c/c程序的内存开辟
首先c/c的内存分为内核空间区栈区堆区数据段以及代码段。
栈区主要是存放形式参数局部变量堆区主要是动态内存开辟数据段主要是存放全局变量和静态数据static修饰的变量代码段主要是存放只读常量以及可执行代码
看这个图片 4.柔性数组 4.1什么是柔性数组
在C99规定中柔性数组是结构体最后一个元素允许是未知大小的数组这就叫做柔性数组成员
例如
struct s
{int age;int a[];//柔性数组
};
int main()
{return 0;
}
柔性数组的特点
1、结构中柔性数组成员前必须至少有一个其他成员
2、sizeof求结构体大小是不包含柔性数组大小
3、包含柔性数组结构体成员在malloc分配时应分配的内存大于结构大小以适应柔性数组大小
#includestdio.h
#includestdlib.h
struct s
{int i;int a[];//柔性数组
};
int main()
{struct s* ps (struct s*)malloc(sizeof(struct s) 100 * sizeof(int));ps-i 100;int j 0;for (j 0; j 100; j){ps-a[j] j; //柔性数组就获得了连续的400个字节的空间}free(ps);ps NULL;return 0;
}
那么其实我同样可以用指针来完成上述代码
#includestdio.h
#includestdlib.h
struct s
{int i;int* p;
};int main()
{struct s* ps (struct s*) malloc(sizeof(struct s));ps-i 100;ps-p (int*)malloc((ps-i) * sizeof(int));int j 0;for (j 0; j 100; j){ps-p[j] j; //柔性数组就获得了连续的400个字节的空间}for (j 0; j 100; j){printf(%d ,ps-p[j]); //柔性数组就获得了连续的400个字节的空间}free(ps-p);ps-p NULL;free(ps);ps NULL;return 0;
}
4.2 柔性数组的优点
1、方便内存释放因为我们就malloc了一次而用指针的方法需要malloc两次可能会忘记释放
2、有利于加快访问速度 总结
上文就是动态内存管理的详细讲解下一节会给大家更新动态内存常见的错误。 如果这份博客对大家有帮助希望各位给小马一个大大的点赞鼓励一下如果喜欢请收藏一下谢谢大家 制作不易如果大家有什么疑问或给小马的意见欢迎评论区留言。
