C語言?超詳細(xì)梳理總結(jié)動態(tài)內(nèi)存管理
一.為什么存在動態(tài)內(nèi)存分配
我們已經(jīng)掌握的內(nèi)存開辟方式有：
int a = 10；//在?？臻g開辟4個(gè)字節(jié)的連續(xù)空間
int b[20] = { 0 };//在棧空間開辟20個(gè)字節(jié)的連續(xù)空間這種開辟空間的方式有以下特點(diǎn)：
1.開辟空間的大小是固定的
2.開辟數(shù)組時(shí)必須指定大小
初學(xué)數(shù)組時(shí)，我寫過下面的錯(cuò)誤代碼。
int N;
scanf("%d",&N);
int a[N]={ 0 };可N是變量，不能用于數(shù)組元素個(gè)數(shù)的初始化。
如果我們需要的空間大小在程序運(yùn)行時(shí)才能知道，那就只能試試動態(tài)內(nèi)存開辟了。
二.動態(tài)內(nèi)存函數(shù)的介紹
1.malloc和free
void* malloc (size_t size);
void free (void* ptr);
malloc函數(shù)用于向內(nèi)存申請一塊連續(xù)可用的空間，并且返回指向這塊空間的指針。
若開辟成功，返回指向這塊空間的指針
若開辟失敗，返回NULL指針，因此malloc的返回值一定要做檢查
使用完malloc函數(shù)要用free釋放申請的內(nèi)存空間
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);//開辟40個(gè)字節(jié)的棧空間
if (p == NULL) //檢查是否為空指針
{
perror("malloc");
return 1;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i)=i;
}
free(p); //用完后釋放空間，注意參數(shù)為首地址
p = NULL; //置為空指針
} 2.calloc
void* calloc (size_t num, size_t size)
calloc的兩個(gè)參數(shù)分別為申請?jiān)氐膫€(gè)數(shù)和每個(gè)元素的大小，
使用和malloc差不多，但是申請的空間會被初始化為0，
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("calloc");
return 1;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i)); //輸出為 10個(gè)0
}
free(p);
p = NULL;
}3.realloc
void* realloc (void* ptr, size_t size)
realloc用于重新設(shè)置要開辟內(nèi)存空間的大小，可以是增大或減小
指針ptr是指向先前使用 malloc、calloc 或 realloc 分配的內(nèi)存塊的指針。
size 是新開辟內(nèi)存空間的大小
若原空間后面未開辟的空間足夠使用，則返回原先的起始地址
若原空間后面未開辟的空間不足以填滿新開辟內(nèi)存空間，
則會在某個(gè)地址開辟所需要的空間，free掉原空間的地址，
并且返回新的地址的起始地址
真 · 一條龍服務(wù)
若擴(kuò)容失敗，會返回空指針，因此也要檢查是否是空指針
三.常見的動態(tài)內(nèi)存錯(cuò)誤
1.對NULL指針的解引用操作
void test()
{
int *p = (int*)malloc(INT_MAX/4);
*p = 20;
free(p);
}若p為空指針，則程序錯(cuò)誤。
解決方案：檢查是否為空指針
2.對動態(tài)開辟空間的越界訪問
int main()
{
int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("calloc");
return 1;
}
for (int i = 0; i <= 10; i++) //當(dāng)i為10時(shí)，形成越界訪問，程序出錯(cuò)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
free(p);
p = NULL;
}使用這塊空間時(shí)要注意是否已經(jīng)越界訪問
3.對非動態(tài)開辟的空間使用free釋放
int a = 10; int* p = &a; free(p);
一執(zhí)行，程序崩潰了
4.使用free釋放一塊動態(tài)開辟空間的一部分
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100);
p++;
free(p);
}同樣會崩潰
5.對同一塊開辟的空間多次釋放
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100);
free(p);
free(p);
}沒錯(cuò)，又又又崩潰了，就不上圖了
6.動態(tài)內(nèi)存開辟忘記釋放（內(nèi)存泄漏）
如果使用空間后不釋放，會導(dǎo)致內(nèi)存泄漏。
內(nèi)存泄漏的堆積，這會最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存。
四.幾個(gè)經(jīng)典的筆試題
第一個(gè)
void GetMemory(char* p) //對空指針解引用
{
p = (char*)malloc(100); //內(nèi)存泄露
}
void test()
{
char* str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
}
int main()
{
test();
}p是str的一份臨時(shí)拷貝，指向malloc申請的起始地址，
出了函數(shù)之后，內(nèi)存還給系統(tǒng)，str仍為空指針，strcpy把“hello world”放進(jìn)空指針
第二個(gè)
char *GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void test()
{
char* str = NULL;
str=GetMemory(); //野指針str
printf(str);
}
int main()
{
test();
}定義字符串p，并返回p的地址
但是當(dāng)出了這個(gè)函數(shù)，內(nèi)存還給系統(tǒng)，沒有使用權(quán)限
指針變?yōu)?/p>
第三個(gè)
void GetMemory(char** p,int num) //傳址調(diào)用
{
*p = (char*)malloc(num);
}
void test()
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str,100);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
//沒有free
}
int main()
{
test();
}打印hello world
沒有釋放空間
第四個(gè)
void GetMemory(char** p,int num)
{
*p = (char*)malloc(num);
}
void test()
{
char* str = (char*)malloc(100);
strcpy(str, "hello world");
free(str); //還給你，我還要用,哼~
if (str != NULL)
{
strcpy(str, "!!!");
printf(str);
}
}
int main()
{
test();
}開辟100個(gè)字節(jié)的空間后，又把這塊空間還給操作系統(tǒng)。
再次把“！??！”放進(jìn)這塊空間，非法修改
tips：動態(tài)內(nèi)存管理是在堆區(qū)上進(jìn)行的。
到此這篇關(guān)于C語言 超詳細(xì)梳理總結(jié)動態(tài)內(nèi)存管理的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言 動態(tài)內(nèi)存管理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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