C語(yǔ)言編程之動(dòng)態(tài)內(nèi)存與柔性數(shù)組的了解
創(chuàng)建變量
1,局部變量–棧區(qū)
2,全局變量–靜態(tài)區(qū)
創(chuàng)建數(shù)組
1,局部數(shù)組–棧區(qū)
2,全局?jǐn)?shù)組–靜態(tài)區(qū)

介紹動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)
malloc
free
calloc
realloc
所有的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配,都是在堆中進(jìn)行分配
分別介紹動(dòng)態(tài)內(nèi)存函數(shù)
malloc
void* malloc(size_t size)
向內(nèi)存堆中申請(qǐng)size個(gè)字節(jié),并返回該空間的首地址。同時(shí)定義一個(gè)指針來(lái)接受函數(shù)返回的地址。
如:
int* p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
開(kāi)辟了40個(gè)字節(jié)的動(dòng)態(tài)空間,進(jìn)行了類(lèi)型轉(zhuǎn)換,就像開(kāi)辟了10個(gè)int類(lèi)型的空間。
如果開(kāi)辟失敗,就會(huì)返回一個(gè)空指針NULL。
所以,使用指針時(shí)要檢查。否則會(huì)因空指針造成非法訪(fǎng)問(wèn)。
當(dāng)動(dòng)態(tài)空間不再使用時(shí),就要將空間返回給內(nèi)存,防止堆滿(mǎn)了。
free釋放空間
void free(void* memblock(要釋放的空間的首地址))
free只是釋放掉堆中的空間,但定義的指針是在棧中,并不會(huì)被銷(xiāo)毀,也就是說(shuō),指針儲(chǔ)存的地址依然存在,所定義的指針仍然可以指向那個(gè)空間,但空間已經(jīng)被銷(xiāo)毀,不具備訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限,會(huì)造成非法訪(fǎng)問(wèn)。
free(p); p=NULL;
不僅釋放空間,還要,將指針置為空指針,就無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)了。
每次動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存都要判斷是否成功。
calloc
開(kāi)辟一個(gè)數(shù)組空間,并將每個(gè)元素都置為0
void* calloc(size_t num,size_t size)
num代表是元素個(gè)數(shù),size代表每個(gè)元素的字節(jié)數(shù)。calloc將在堆中開(kāi)辟一個(gè)數(shù)組,并將每個(gè)元素都置為0.返回開(kāi)辟空間的首地址。同時(shí)要考慮用一個(gè)對(duì)應(yīng)指針來(lái)接受。
realloc調(diào)整動(dòng)態(tài)開(kāi)辟空間的大小
void* realloc(void* memblock,size_t size);
舉個(gè)例子
int* p=(int*)malloc(5*sizeof(int))
int* pp=(int*)realloc(p,10*sizeof(int))
if(p!=NULL&&pp!=NULL)
{
p=pp;
}
這樣使用后就會(huì)將p指向的空間調(diào)整為10個(gè)int空間的動(dòng)態(tài)空間。
realloc使用細(xì)節(jié)
1,在堆區(qū)中,malloc開(kāi)辟了一塊空間,再使用realloc增加空間,諾可以滿(mǎn)足直接在原空間直接增加空間,就會(huì)直接追加,并返回原來(lái)地址。
2,諾無(wú)法滿(mǎn)足條件,后面無(wú)法追加足夠的空間,就會(huì)在堆區(qū)重新創(chuàng)建一個(gè)滿(mǎn)足追加后的大小的空間,并將原空間的字節(jié)一一復(fù)制到這個(gè)新空間,并自動(dòng)free掉原空間,返回新建空間的首地址,如果realloc失敗,就會(huì)返回NULL
就是說(shuō),如果realloc要的空間較大,可能會(huì)開(kāi)辟一個(gè)新的空間,改變返回的地址,所以要定義新的指針來(lái)接受realloc的返回地址。
常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)內(nèi)存開(kāi)辟的錯(cuò)誤
1,malloc開(kāi)辟失敗未判斷
if(p==NULL)
{
printf("%S",strerror(error));
}
else
{
開(kāi)辟成功
}
2,對(duì)動(dòng)態(tài)開(kāi)辟空間的越界訪(fǎng)問(wèn)
3,對(duì)非動(dòng)態(tài)開(kāi)辟空間的釋放
int num[10];在棧區(qū)開(kāi)辟的不能free free(num); num=NULL;
4,對(duì)同一塊動(dòng)態(tài)內(nèi)存進(jìn)行多次釋放,所以要p=NULL,這樣再次釋放就沒(méi)意義。
5,對(duì)動(dòng)態(tài)空間未釋放,會(huì)導(dǎo)致堆中滿(mǎn)了,造成內(nèi)存泄漏。
6,free了一部分動(dòng)態(tài)空間,因?yàn)閜的指向位置發(fā)生了改變,p不能改變。
舉個(gè)例子
#include <stdio.h>
void num(char* p)
{
p = (int*)malloc(100);
}
void test(void)
{
char* str = NULL;
num(str);
strcpy(str, "abcdef");
printf(str);
}
int main(void)
{
test();
return 0;
}
有形式參數(shù),存放在棧區(qū)。
一旦函數(shù)結(jié)束,就會(huì)被銷(xiāo)毀,無(wú)法使用。
p只是str的形參,利用p開(kāi)辟空間,但不會(huì)影響str。所以str還是NULL,strcpy會(huì)造成非法訪(fǎng)問(wèn)。
但這叫,傳值操作??梢酝ㄟ^(guò)傳址操作,可以改變實(shí)參??梢允褂?/p>
1,二級(jí)指針,傳址調(diào)用,地址是不會(huì)銷(xiāo)毀
2,使用return,在銷(xiāo)毀之前,就返回了動(dòng)態(tài)空間的地址。
free只會(huì)銷(xiāo)毀堆中的空間,但地址都還在棧中,不會(huì)受影響。
柔性數(shù)組
可以人為設(shè)置數(shù)組大小的數(shù)組。
要在結(jié)構(gòu)體中設(shè)置。
struct s
{
int n;
int arr[0];
};
sizeof(struct s)
當(dāng)計(jì)算大小時(shí),是不會(huì)計(jì)算柔性數(shù)組的大小。
除非,后面,使用malloc。
struct s* p = malloc(sizeof(struct s) + 4 * sizeof(int));
可以這樣動(dòng)態(tài)開(kāi)辟一個(gè)空間。同時(shí)為數(shù)組開(kāi)辟一個(gè)空間。

可以p->arr[i]訪(fǎng)問(wèn)到數(shù)組。
柔性數(shù)組的特點(diǎn)
1,結(jié)構(gòu)體中柔性數(shù)組成員前至少有一個(gè)其他類(lèi)型的成員。
2,sizeof返回結(jié)構(gòu)體大小不包括柔性數(shù)組的內(nèi)存大小
還有指針類(lèi)型的
struct s
{
int n;
int* arr;
};
int main(void)
{
struct s* p = (struct s*)malloc(sizeof(struct s));
p->arr =(int*) malloc(10 * sizeof(int));
}

arr得到這個(gè)開(kāi)辟的空間的首地址,同時(shí)還強(qiáng)轉(zhuǎn)成了int*指針,這種也創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)組。

同時(shí)還可以多次修改這個(gè)數(shù)組的大小。
每次釋放內(nèi)存時(shí)先
free(p->arr),要先找到這個(gè)數(shù)組空間,
再free(P)。
注意,當(dāng)內(nèi)存是連續(xù)的,可以提高訪(fǎng)問(wèn)效率,也有利于減少內(nèi)存碎片,提高訪(fǎng)問(wèn)速度。
同時(shí),多次malloc會(huì)增加內(nèi)存碎片,降低空間使用效率。
以上就是C語(yǔ)言編程之動(dòng)態(tài)內(nèi)存與柔性數(shù)組的了解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于C語(yǔ)言的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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