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1、c语言中动态内存申请与释放的简单理解c语言中动态内存申请与释放的简单理解 在C里,内存管理是通过专门的函数来实现的。与c+不同,在c+中是通过new、delete函数动态申请、释放内存的。 1、分配内存 malloc 函数 需要包含头文件: #include 或 #include 函数声明(函数原型): void *malloc(int size); 说明:malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C+规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。 从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少
2、有两个不同: new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。比如: int *p; p = new int; /返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int); 或: int* parr; parr = new int 100; /返回类型为 int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int) * 100; 而 malloc 则必须由我们计算需要的字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。 int* p; p = (int *) malloc (sizeof(int); 第一、malloc 函数返回的是 void * 类型,如果你写成:p
3、 = malloc (sizeof(int); 则程序无法通过编译,报错:“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。 第二、函数的实参为 sizeof(int) ,用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成: int* p = (int *) malloc (1); 代码也能通过编译,但事实上只分配了1个字节大小的内存空间,当你往里头存入一个整数,就会有3个字节无家可归,而直接“住进邻居家”!造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。 malloc 也可以达到 new 的效果,申请出一段连续的内存,方法无非是指定你所需要内存大小。
4、比如想分配100个int类型的空间: int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); /分配可以放得下100个整数的内存空间。 另外有一点不能直接看出的区别是,malloc 只管分配内存,并不能对所得的内存进行初始化,所以得到的一片新内存中,其值将是随机的。 除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到指针,在其它操作上保持一致。 2、释放内存 free 函数 需要包含头文件(和 malloc 一样): #include 或 #include 函数声明: void free(void *block); 即: void free(
5、指针变量); 之所以把形参中的指针声明为 void* ,是因为free必须可以释放任意类型的指针,而任意类型的指针都可以转换为void *。 举例: int* p = (int *) malloc(4); *p = 100; free(p); /释放 p 所指的内存空间 或者: int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); /分配可以放得下100个整数的内存空间。 free(p); free 不管你的指针指向多大的空间,均可以正确地进行释放,这一点释放比 delete/delete 要方便。不过,必须注意,如果你在分配指针时,用的是new或new
6、,那么抱歉,当你在释放内存时,你并不能图方便而使用free来释放。反过来,你用malloc 分配的内存,也不能用delete/delete 来释放。一句话,new/delete、new/delete、malloc/free 三对均需配套使用,不可混用! int* p = new int100;. . free(p); /ERROR! p 是由new 所得。 这也是我们必须学习 malloc 与 free 的重要理由之一,有时候,我们调用操作系统的函数时,会遇到由我们的程序来分配内存,API函数来释放内存;或API函数来分配内存,而我们的程序来负责释放,这时,必须用malloc或 free来进行
7、相应的工作。 3、重调空间的大小: realloc 函数 需要包含头文件(和 malloc 一样): #include 或 #include 函数声明: void *realloc(void *block, int size); block 是指向要扩张或缩小的内存空间的指针。size 指定新的大小。 realloc 可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小。size 是新的目标大小。比如,原来空间大小是40个字节,现在可以将size 指定为60,这样就扩张了20个字节;或者,将size 指定为20,则等于将空间缩小了20个字节。 无论是扩张或是缩小,原有内存的中内容将保持不变。当然,对于缩
8、小,则被缩小的那一部分的内容会丢失。 举例: /先用 malloc 分配一指针 int* p = (int *) malloc (sizeof(int) * 10); /可以存放10个整数 /现在,由于些某原因,我们需要向p所指的空间中存放15个整数 /原来的空间不够了: p = (int *) realloc (p, sizeof(int) *15); /空间扩张了 (15 - 10) * sizeof(int) = 20 个字节 /接下来,我们决定将p所指内存空间紧缩为5个整数的大小: p = (int *) realloc (p, sizeof(int) * 5); /缩小了 (15 -
9、 5) * sizeof(int) = 40 个字节 free (p); 这么看起来,realloc 有点像是施工队对一个已建的房屋进行改修:可以将房间后面再扩建几间,也可以拆掉几间。不管是扩还是拆,屋里原来的东西并不改变。 不过,这里要特别提醒一点:这个施工队有时会做这种事:1、在一块新的空地上新建一座指定大小的房屋;2、接着,将原来屋子里的东西原样照搬到新屋;3、拆掉原来的屋子。 这是什么指意呢? realloc 并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址。相反,realloc 返回的指针很可能指向一个新的地址。 所以,在代码中,我们必须将realloc返回的值,重新赋值给 p : p = (int *) realloc (p, sizeof(int) *15); 甚至,你可以传一个空指针给 realloc ,则此时realloc 作用完全相当于malloc。 int* p = (int *) realloc (0,sizeof(int) * 10); /分配一个全新的内存空间, 这一行,作用完全等同于: int* p = (int *) malloc(sizeof(int) * 10); 注意的是,无论调用几次 realloc,最后我们只需一次 free。