第五章 动态内存申请

5.1 静态分配和动态分配

5.1.1 静态分配

1. 在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式；
2. 必须事先知道所需空间的大小；
3. 分配在栈区或全局变量区，一般以数组的形式；
4. 按计划分配。

5.1.2 动态分配

1. 在程序运行过程中，根据需要大小自由分配所需空间；
2. 按需分配；
3. 分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配。

5.2 动态分配函数

5.2.1 malloc 函数

/*** @header #include <stdlib.h>* @brief  在堆区申请一段连续的地址空间* @note   函数返回值是 void *, 注意强转。* @param  Size: 申请的空间大小* @return 成功返回首地址, 失败返回 NULL。*/
/*1. 在调用 malloc 之后, 一定要判断内存是否申请成功2. 如果多次 malloc 申请的内存, 第 1 次和第 2 次申请的内存不一定是连续的3. 程序结束之前一定要释放申请的空间
*/
void *malloc(size_t Size);

int  main()
{//申请一个 int 类型大小的空间 int *p = (int*)malloc(sizeof(int));printf("%d\n", *p);	//	刚刚申请的内存空间的内容是随机的*p = 100;printf("%d\n", *p);free(p);			//	free 参数是之前 malloc 返回的地址return 0;
}/*申请一个数组
*/
int main()
{int *p = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);for (int i = 0; i < 10; i++)p[i] = 100 + i;for (int i = 0; i < 10; i++)printf("%d ", p[i]);free(p);    //  free(p + 1); 禁止, 释放的地址必须是 malloc 返回的return 0;
}

5.2.2 free 函数

/*** @header #include <stdlib.h>* @brief  释放申请的空间* @param  Memory: 申请的空间首地址* @return NULL*/
void free(void *Memory);

5.2.3 calloc 函数

/*** @header #include <stdlib.h>* @brief  在堆区申请多块连续的内存空间* @note   初始值默认* @param  NumOfElements: 申请的空间块数* @param  SizeOfElements: 每块空间的大小* @return 成功返回申请空间的首地址, 失败返回 NULL*/
void *calloc(size_t NumOfElements, size_t SizeOfElements);char *p = (char *)calloc(3, 100);	//	在堆区申请连续的 3 块地址空间, 每块大小为 100 字节

5.2.4 realloc 函数

/*** @header #include <stdlib.h>* @brief  在原先申请的空间上继续申请空间* @note   如果申请的空间比原先的小, 则会保留前 NewSize 大小的空间, 释放掉后面的空间* @param  Memory: 已经申请的地址空间的首地址* @param  NewSize: 新的空间的大小 * @return 新申请的内存的首地址*/
void *realloc(void *Memory, size_t NewSize);char *p;
p = (char *)malloc(100);
p = (char *)realloc(p, 150);	//	p 指向的内存大小变为 150 个字节

5.2.5 内存泄露

/*申请的内存, 不使用的时候一直不释放, 或则申请的内存地址丢失, 就称为内存泄露
*/
int  main()
{char *p = (char *)malloc(128);strcpy(p, "helloworld");	//	不改变 p 的地址printf("%p\n", p);p = "hehe";					//	p 的地址改变, 原地址丢失printf("%p\n", p);//free(p);					//	不能 free preturn 0;
}

5.2.6 函数返回值补充

/*返回的地址指向空间不被释放就可以返回
*/
char *fun()
{char *s = "hello";return s;	//	可以 "hello" 存在常量区, return 后不会被释放
}/*返回的地址指向的空间被释放不能返回
*/
char *fun()
{char s[] = "hello";return s;	//	不可以返回, 数组 s 的空间在栈区
}

5.7 memcpy 函数

/*** @header #include <string.h>* @brief  将 Src 指向的 Size 大小的内存空间拷贝给 Dst 指向的内存空间* @note   遇到 '\0' 不会结束* @param  Dst: 目标内存空间地址* @param  Src: 源内存空间地址* @param  Size: 拷贝空间的大小* @return Dst 指向的内存空间的地址*/
void *memcpy(void *Dst, const void *Src, size_t Size);  

int main()
{char str1[12] = "";char str2[12] = "hello\0world";memcpy(str1, str2, 10);for (int i = 0; i < 12; i++){printf("%c ", str1[i]);}return 0;
}

5.8 memcmp 函数

/*** @header #include <string.h>* @brief  比较 Buf1 和 Buf2 的前 Size 个字节大小* @note   遇到 '\0' 不会退出* @param  Buf1: 内存地址 * @param  Buf2: 内存地址* @param  Size: 比较的长度 * @return 0: Buf1 = Buf2*         1: Buf1 > Buf2*        -1: Buf1 < Buf2*/
int memcmp(const void *Buf1, const void *Buf2, size_t Size);

int  main()
{char str1[12] = "hello\0hehe";char str2[12] = "hello\0world";if (memcmp(str1, str2, 10) == 0)printf("相等\n");elseprintf("不相等\n");return 0;
}