C語言 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的詳解及實(shí)例
1. 動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的意義
(1)C 語言中的一切操作都是基于內(nèi)存的。
(2)變量和數(shù)組都是內(nèi)存的別名。
①內(nèi)存分配由編譯器在編譯期間決定
②定義數(shù)組的時(shí)候必須指定數(shù)組長(zhǎng)度
③數(shù)組長(zhǎng)度是在編譯期就必須確定的
(3)但是程序運(yùn)行的過程中,可能需要使用一些額外的內(nèi)存空間
2. malloc 和 free 函數(shù)
(1)malloc 和 free 用于執(zhí)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的釋放
(2)malloc 所分配的是一塊連續(xù)的內(nèi)存
(3)malloc 以字節(jié)為單位,并且返回值不帶任何的類型信息:void* malloc(size_t size);
(4)free 用于將動(dòng)態(tài)內(nèi)存歸還系統(tǒng):void free(void* pointer);
(5)_msize(void* pointer)可以獲取 malloc 出來的內(nèi)存空間大小
3. 使用 malloc 和 free 需要注意的地方
(1)malloc 和 free 是庫函數(shù),而不是系統(tǒng)調(diào)用
(2)malloc 實(shí)際分配的內(nèi)存可能有會(huì)比請(qǐng)求的多,但不能依賴于不同平臺(tái)下的 malloc 行為。
(3)當(dāng)請(qǐng)求的動(dòng)態(tài)內(nèi)存無法滿足時(shí),malloc 返回 NULL
(4)當(dāng) free 的參數(shù)為 NULL 時(shí),函數(shù)直接返回
malloc(0)返回什么?
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int main()
{
int i=10;
int* p= NULL;
for(i=0;i<100;i++)
{
//注意，malloc(0)會(huì)返回一個(gè)有效的內(nèi)存地址，大小為1
//但我們不能依賴編譯器的這種行為來使用這個(gè)字節(jié)的空間！
p = (int*)malloc(i);
printf("%d ",_msize(p));//返回malloc出來的內(nèi)存空間大小
free(p);
}
return 0;
}
內(nèi)存泄漏檢測(cè)模塊
mleak.h
#ifndef _MLEAK_H_ #define _MLEAK_H_ #include <stdio.h> #include <malloc.h> #define MALLOC(n) mallocEx(n, __FILE__, __LINE__) #define FREE(p) freeEx(p) void* mallocEx(size_t n, const char* file, const line); void freeEx(void* p); void PRINT_LEAK_INFO(); #endif
mleak.c
復(fù)制代碼
#include "mleak.h"
#define SIZE 256
//動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)參數(shù)結(jié)構(gòu)體
typedef struct
{
void* pointer;//申請(qǐng)到的內(nèi)存地址
int size; //內(nèi)存塊大小
const char* file; //文件名
int line; //文件行號(hào)
}MItem;
static MItem g_record[SIZE]; //記錄每個(gè)動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)的操作
void* mallocEx(size_t n, const char* file, const line)
{
int i = 0;
void* ret = malloc(n);//動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)
if(ret != NULL)
{
//申請(qǐng)成功，則記錄下來
//遍歷全局?jǐn)?shù)組，記錄此次操作
for(i = 0; i< SIZE; i++)
{
//查找位置
if(g_record[i].pointer == NULL)
{
g_record[i].pointer = ret;
g_record[i].size = n;
g_record[i].file = file;
g_record[i].line = line;
break;
}
}
}
return ret;
}
void freeEx(void* p)
{
if(p != NULL)
{
int i = 0;
//遍歷全局?jǐn)?shù)組，釋放內(nèi)存空間，并清除操作記錄
for(i = 0; i< SIZE; i++)
{
if(g_record[i].pointer == p)
{
g_record[i].pointer = NULL;
g_record[i].size = 0;
g_record[i].file = NULL;
g_record[i].line = 0;
free(p);
break;
}
}
}
}
void PRINT_LEAK_INFO()
{
int i = 0;
printf("Potenital Memory Leak Info:\n");
//遍歷全局?jǐn)?shù)組，打印未釋放的空間的申請(qǐng)記錄
for(i = 0; i< SIZE; i++)
{
//查找位置
if(g_record[i].pointer != NULL)
{
printf("Address:%p, size:%d, Location:%s:%d\n",
g_record[i].pointer,
g_record[i].size,
g_record[i].file,
g_record[i].line);
}
}
}
testc.
#include <stdio.h>
#include "mleak.h"
void f()
{
//沒釋放，會(huì)造成內(nèi)存泄漏！
MALLOC(100);
}
int main()
{
int* p = (int*)MALLOC(3 * sizeof(int));
f();
p[0] = 1;
p[1] = 2;
p[2] = 3;
FREE(p);
PRINT_LEAK_INFO();
return 0;
}
/*
輸出結(jié)果：
E:\Study>gcc test.c mleak.c
E:\Study>a.exe
Potenital Memory Leak Info:
Address:00602ED8, size:100, Location:38-1.c:7
*/
4. calloc 和 realloc 函數(shù)
(1)malloc 的同胞兄弟:
void* calloc(size_t num, size_t size);
void* realloc(void* pointer,size_t new_size);
(2)calloc 參數(shù)表示要返回 num 個(gè)某種類型(如 sizeof(int))大小的內(nèi)存空間。calloc 能以類型大小為單位申請(qǐng)內(nèi)存并初始化為 0.
(3)realloc 用于修改一個(gè)原先己經(jīng)分配的內(nèi)存塊大小。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)參數(shù) pointer 為 NUL 時(shí),等價(jià)于 malloc。
calloc 和 realloc 的使用
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define SIZE 5
int main()
{
int i = 0;
int* pI = (int*)malloc(SIZE * sizeof(int)); //malloc內(nèi)存沒有初始化
short* pS = (short*)calloc(SIZE, sizeof(short));//內(nèi)存初始化為0
for (i = 0; i < SIZE;i++)
{
printf("pI[%d] = %d, pS[%d] = %d\n", i, pI[i], i, pS[i]);
}
printf("Before: pI = %p\n", pI); //重置內(nèi)存大小之前的pI指針
pI = (int*)realloc(pI, 2 * SIZE * sizeof(int)); //內(nèi)存未初始化的
printf("After: pI = %p\n", pI);
for (i = 0; i < 10;i++)
{
printf("pI[%d] = %d\n", i, pI[i]);
}
free(pI);
free(pS);
return 0;
}
通過此文希望大家對(duì)C語言的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配了解掌握，謝謝大家對(duì)本站的支持！
相關(guān)文章
C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫提供了一個(gè)重要的排序函數(shù)qsort給C語言使用者使用,qsort函數(shù)將快速排序的算法封裝起來,這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C語言中qsort函數(shù)的介紹與用法的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2021-09-09
C語言實(shí)現(xiàn)學(xué)生消費(fèi)管理系統(tǒng)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C語言實(shí)現(xiàn)學(xué)生消費(fèi)管理系統(tǒng)，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2022-08-08
C++實(shí)現(xiàn)順序表的常用操作(插入刪出查找輸出)
實(shí)現(xiàn)順序表的插入，刪除，查找，輸出操作在C語言中經(jīng)常用到。下面小編給大家整理實(shí)現(xiàn)代碼，一起看下吧2016-08-08
下面小編就為大家?guī)硪黄狢++模板二段名字查找方法。小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在就分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2017-01-01
這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于C++序列操作函數(shù)學(xué)習(xí)的相關(guān)資料,文中通過實(shí)例代碼介紹的非常詳細(xì),對(duì)大家學(xué)習(xí)或者使用C++具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,需要的朋友可以參考下2022-02-02
我們都知道面向?qū)ο笳Z言的三大特點(diǎn)是：**封裝，繼承，多態(tài)。**之前在類和對(duì)象部分，我們提到了C++中的封裝，那么今天呢，我們來學(xué)習(xí)一下C++中的繼承2022-07-07
今天博主來講解4道經(jīng)典的指針筆試題，很多朋友沒有深刻理解函數(shù)傳參知識(shí)都會(huì)在這些題目上出錯(cuò)，下面話不多說，我們開始2021-10-10
C 語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的 web 服務(wù)器的原理解析
這篇文章主要介紹了C 語言實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的 web 服務(wù)器的原理解析,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2020-11-11
適合初學(xué)者的C語言數(shù)據(jù)類型的講解
在 C 語言中，數(shù)據(jù)類型指的是用于聲明不同類型的變量或函數(shù)的一個(gè)廣泛的系統(tǒng)。變量的類型決定了變量存儲(chǔ)占用的空間，以及如何解釋存儲(chǔ)的位模式。2022-04-04
這篇文章主要介紹了C語言基礎(chǔ)之格式化輸出控制長(zhǎng)度的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-04-04