运用已知类型定义一个变量时,该变量的所占用的内存大小已知,如果是数组,数组的长度也必须为常量,如:
int i=0;
char arr[10];
这些变量的大小都是提前已知的,或者说是规定好的。它们在栈中开辟,所需要的内存在编译时分配好。如果在程序运行过程中才知道要开辟多大的内存,那这种方法就不使用了,这里,就需要动态内存开辟了。
动态内存开辟,在程序运行过程中在堆区开辟内存,可以开辟自己所需要的内存大小,即可以开辟变长的内存。下面介绍几种可以进行动态内存开辟的函数:
1. malloc
void *malloc(size_t size);
该函数开辟size个字节的内存大小,返回这片内存的起始地址。
如果开辟成功,返回这片内存的起始地址。
若不成功,返回NULL。
所以,一定要对malloc的结果进行检查。
2. calloc
void* calloc(size_t num,size_t size);
该函数开辟num个空间,一个空间中有size个字节的内存大小,并且将开辟的这些空间全部初始化为0.
如果开辟成功,返回这片内存的起始地址。
若不成功,返回NULL。
所以,一定要对calloc的结果进行检查。
注意:calloc虽然比malloc功能强大,但效率没有malloc高
3. realloc
void* realloc(void*ptr,size_t size);
该函数用于对动态开辟的内存ptr大小调整为size,返回是调整之后的内存大小。并且会将原有内容移动到新的空间中。
该函数往大调整时有两种情况:
(1)原有内存后没有足够大的内存,则另外在堆区找一片连续的空间
(2)有足够大的空间,则直接在原有基础上追加。
所以,该函数的返回值可能是原有地址,或新地址,或NULL。
4. free
动态申请的内存必须人为进行释放,这时就需要用到free函数。
void free(void *ptr)
如果内存不是动态开辟的,free后会出错。
注意:上述四个函数都声明在头文件<stdlib.h>中
5. 常见的动态内存易错点
(1)动态内存申请后要判断是否申请成功
(2)free只能释放动态申请的内存
(3)动态申请的内存不能越界访问
(4)动态申请的内存要整体申请,整体释放
(5)动态申请一次,必须释放且只能释放一次,否则会造成内存泄漏
(6)free之后的指针不能再使用
6. 柔性数组
如果需要在结构体中进行动态内存的申请,就需要用到柔性数组,它允许结构体最后一个元素为一未知大小的数组。例如:
struct str
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员,此时a[0]只是一个名称,不占用内存
};
或者:
struct str
{
int i;
int a[];//柔性数组成员
};
柔性数组的特点:
(1)柔性数组前必须至少有一个其他成员
(2)sizeof(str)的大小不包括柔性数组的大小
(3)包含柔性数组的结构体必须用malloc等函数进行动态内存分配,且分配的大小要大于结构体的大小,多出来的部分即为柔性数组的大小
例如,对上述结构体:
struct str* p=malloc(sizeof(struct str)+100*sizeof(int));
//指针判空
p->i=100;
for(i=0;i<100;i++)
{
p->a[i]=i;//可以用柔性数组名访问内存
}
free(p);