本章將講解 C中的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。C語(yǔ)言為內(nèi)存的分配和管理提供了幾個(gè)函數(shù)。這些函數(shù)可以在 <stdlib.h>頭文件中找到。
| 函數(shù) | 描述 |
|---|---|
void *calloc(int num, int size); |
在內(nèi)存中動(dòng)態(tài)地分配 num 個(gè)長(zhǎng)度為 size 的連續(xù)空間，并將每一個(gè)字節(jié)都初始化為 0。所以它的結(jié)果是分配了 num*size 個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度的內(nèi)存空間，并且每個(gè)字節(jié)的值都是0。 |
void free(void *address); |
該函數(shù)釋放 address 所指向的內(nèi)存塊,釋放的是動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存空間。 |
void *malloc(int num); |
在堆區(qū)分配一塊指定大小的內(nèi)存空間，用來(lái)存放數(shù)據(jù)。這塊內(nèi)存空間在函數(shù)執(zhí)行完成后不會(huì)被初始化，它們的值是未知的。 |
void *realloc(void *address, int newsize); |
該函數(shù)重新分配內(nèi)存，把內(nèi)存擴(kuò)展到 newsize。 |
注意：void * 類型表示未確定類型的指針。C、C++ 規(guī)定void *類型可以通過(guò)類型轉(zhuǎn)換強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為任何其它類型的指針。參考：https://www.runoob.com/w3cnote/c-void-intro.html
動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存
編程時(shí)，如果預(yù)先知道數(shù)組的大小，那么定義數(shù)組時(shí)就比較容易。例如，一個(gè)存儲(chǔ)人名的數(shù)組，它最多容納 100 個(gè)字符，如下所示：
char name[100];
但是，如果預(yù)先不知道需要存儲(chǔ)的文本長(zhǎng)度，此時(shí)我們就需要定義一個(gè)指針，該指針指向未定義所需內(nèi)存大小的字符，后續(xù)再根據(jù)需求來(lái)分配內(nèi)存，如下所示：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
char name[100];
char *description;
strcpy(name, "Zara Ali");
/* 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存 */
description = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) );
if( description == NULL )
{
fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
}
else
{
strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th");
}
printf("Name = %s\n", name );
printf("Description: %s\n", description );
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th
上面的程序也可以使用calloc()來(lái)編寫，只需要把 malloc 替換為 calloc 即可，如下所示：
calloc(200, sizeof(char));
當(dāng)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí)，您有完全控制權(quán)，可以傳遞任何大小的值。而那些預(yù)先定義了大小的數(shù)組，一旦定義則無(wú)法改變大小。
重新調(diào)整內(nèi)存的大小和釋放內(nèi)存
當(dāng)程序退出時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)釋放所有分配給程序的內(nèi)存，但是，在不需要內(nèi)存時(shí)，都應(yīng)該調(diào)用函數(shù) free() 來(lái)釋放內(nèi)存。
或者通過(guò)調(diào)用函數(shù) realloc() 來(lái)增加或減少已分配的內(nèi)存塊的大小。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
char name[100];
char *description;
strcpy(name, "Zara Ali");
/* 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存 */
description = (char *)malloc( 30 * sizeof(char) );
if( description == NULL )
{
fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
}
else
{
strcpy( description, "Zara ali a DPS student.");
}
/* 假設(shè)您想要存儲(chǔ)更大的描述信息 */
description = (char *) realloc( description, 100 * sizeof(char) );
if( description == NULL )
{
fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
}
else
{
strcat( description, "She is in class 10th");
}
printf("Name = %s\n", name );
printf("Description: %s\n", description );
/* 使用 free() 函數(shù)釋放內(nèi)存 */
free(description);
}
當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：
Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th
可以嘗試一下不重新分配額外的內(nèi)存，strcat()函數(shù)會(huì)生成一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)榇鎯?chǔ)description 時(shí)可用的內(nèi)存不足。
