一文带你搞懂C语言动态内存管理

目录
  • 一、malloc函数和free函数
  • 二、calloc函数与malloc函数的异同
  • 三、柔性数组

一、malloc函数和free函数

(1) 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。

void* malloc (size_t size);

(2) free函数

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。

二、calloc函数与malloc函数的异同

（1）函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。

（2）与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

（3）例如

#include<stdio.h>
int main()
{
	int* p = calloc(10, sizeof(int));
	if (NULL != p)
	{
	   //使用空间
	}

	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

三、柔性数组

（1）特点

  • 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。2. sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
  • 包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应 柔性数组的预期大小。

（2）使用优势

//代码1
#include<stdio.h>
typedef struct st_type
{
	int i;
	int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
void main()
{
	printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4
	int i = 0;
	type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));
	//业务处理
	p->i = 100;
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		p->a[i] = i;
	}
	free(p);
}

//代码2
#include<stdio.h>
typedef struct st_type
{
	int i;
	int* p_a;
}type_a;
void main()
{
	type_a* p = malloc(sizeof(type_a));
	p->i = 100;
	p->p_a = (int*)malloc(p->i * sizeof(int));
	//业务处理
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		p->p_a[i] = i;
	}
	//释放空间
	free(p->p_a);
	p->p_a = NULL;
	free(p);
	p = NULL;
}

上述代码1和代码2都可以完成同样的功能，但是方法1的实现有两个好处：

1. 方便内存释放

如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。

2. 这样有利于访问速度.

连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。

到此这篇关于一文带你搞懂C语言动态内存管理的文章就介绍到这了,更多相关C语言内存管理内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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