malloc，calloc，realloc及動態開闢記憶體常見錯誤

1.為什麼存在動態記憶體管理？

我們已經掌握的記憶體開闢方式有：

int val = 20；//在棧空間上開闢四個位元組

char arr[10] = {0}; //在棧空間上開闢10個位元組的連續空間

但是這些開闢空間的方式開闢的空間大小是固定的，陣列在宣告的時候，也是必須指定大小。他們所需要的記憶體在編譯時分配

而有些時候我們需要的空間大小在程式執行的時候才能知道，所以就要有一種動態記憶體分配的方式

動態開闢的記憶體都在堆上

2.如何動態的分配記憶體？

c語言提供了一個動態記憶體開闢的方式：

• malloc：向記憶體動態的申請一塊空間
• 函式原型： void * malloc （size_t size）;
• 函式說明：

1）這個函式向記憶體申請一塊連續可用的空間，並返回指向這塊空間的指標

2）如果開闢成功，則返回一個指向開闢好空間的指標

3）如果開闢失敗，則返回一個NULL指標，因此malloc的返回值一定要做檢查

4）返回值型別是void* ，所以malloc函式並不知道開闢空間的型別，具體在使用的時候由使用者自己來決定。

5）如果引數size為0，malloc的行為是標準為定義的，取決於編譯器

 

c語言提供了另一個函式free，專門用來做動態記憶體的釋放和回收的

• free：用來釋放動態開闢的記憶體
• 函式原型： void free（void* prt）；
• 函式說明：

1）如果引數ptr指向的空間不是動態開闢的，那free函式的行為是未定義的

2）如果引數ptr是NULL指標，則函式什麼事都不做

malloc和free都宣告在標頭檔案#include<stdlib.h>中

int main()
{
	int *ptr = NULL;
	ptr = (int*)malloc(10*sizeof(int));
	if (ptr != NULL)//一定要檢查是否為空
	{
		printf("haha\n");
	}
	free(ptr);//一定要記得釋放
	ptr = NULL;
        return 0；
}

//使用時要判斷ptr是否為空，動態申請的記憶體一定要使用free（）釋放，並且置空，否則可能引起記憶體洩漏的問題

 

• calloc：用來動態開闢記憶體，不同於malloc的是，它會進行初始化
• 函式原型：void* calloc（size_t num,size_t size）;
• 函式說明：

1）calloc函式的功能是為num個大小為size的元素開闢一塊空間，並且把空間的每個位元組都初始化為0

2）與函式malloc的區別在於calloc會在返回地址之前把申請的所有空間的每個位元組都初始化為0

int main()
{
	int *ptr = NULL;
	ptr = (int*)calloc(10, sizeof(int));
	if (NULL != ptr)
	{
		printf("haha\n");
	}
	free(ptr);
	ptr = NULL;
        return 0；
}

• realloc：可以對動態開闢的記憶體大小進行調整，realloc函式的出現使動態記憶體管理更加靈活，有時候我們申請的空間太大，或者太小了，就可以使用realloc對其進行調整
• 函式原型：void* realloc(void* ptr,size_t size);
• 函式說明：

1）ptr是要調整的記憶體地址

2）size是調整之後的新大小

3）返回值為調整直觀的記憶體起始位置

4）這個函式在調整原記憶體空間大小的基礎上，還會將原來記憶體中的資料移動帶新的空間

 

• realloc函式在調整記憶體空間存的時候在倆種情況

1）原有空間之後有足夠大的空間

2）原有空間之後沒有足夠的空間

int main()
{
	int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	int * newptr = NULL;
	newptr = (int*)realloc(ptr, 100);
	if (NULL != newptr)
	{
		printf("haha");
	}
	free(newptr);
        return 0;
}

3.常見的動態記憶體錯誤

• 對NULL指標進行解引用操作

   void test()
  {
      int * ptr = (int*)malloc(10*sizeof(int));
      *ptr = 20;
      free(ptr);
  }

  //如果開闢記憶體失敗，ptr=NULL，對空指標進行解引用會出錯，所以使用前要先判斷ptr是否為NULL

• 對動態開闢空間的越界訪問

void test()
{
	int i = 0;
	int *p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (NULL == p)
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;//當i=10的時候越界訪問
	}
	free(p);
}

• 對非動態開闢記憶體的釋放，棧上申請的空間，不需要用free釋放
• 使用free釋放一塊動態開闢記憶體的一部分

  void test()
  {
  	int *p = (int*)malloc(100);
  	p++;
  	free(p);
  }

  //p++後不在指向動態記憶體的起始位置，malloc申請，釋放的空間都是整體的，不能區域性釋放

• 對一塊動態記憶體釋放多次
• 動態開闢的空間忘記釋放（記憶體洩漏），切記動態開闢的空間一定要釋放，並且要正確的釋放