C 语言为内存的分配和管理提供了几个函数。这些函数可以在 <stdlib.h>
头文件中找到。
*void calloc(int num, int size);
在内存中动态地分配 num
个长度为 size
的连续空间,并将每一个字节都初始化为 0。所以它的结果是分配了 num*size
个字节长度的内存空间,并且每个字节的值都是0。
*void free(void address);
该函数释放 address
所指向的内存块,释放的是动态分配的内存空间。
*void malloc(int num);
在堆区分配一块指定大小的内存空间,用来存放数据。这块内存空间在函数执行完成后不会被初始化,它们的值是未知的。
**void realloc(void address, int newsize);
该函数重新分配内存,把内存扩展到 newsize
。
注意:void *
类型表示未确定类型的指针。C、C++ 规定 void *
类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。
动态分配内存
编程时,如果预先知道数组的大小,那么定义数组时就比较容易。
例如,一个存储人名的数组,它最多容纳 100 个字符,所以您可以定义数组,如下所示:
但是,如果预先不知道需要存储的文本长度,例如想存储有关一个主题的详细描述。
在这里,我们需要定义一个指针,该指针指向未定义所需内存大小的字符,后续再根据需求来分配内存,如下所示:
实例
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| #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); description = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th"); } printf("Name = %s\n", name ); printf("Description: %s\n", description ); }
|
结果:
1 2
| Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student in class 10th
|
上面的程序也可以使用 calloc()
来编写,只需要把 malloc
替换为 calloc
即可,如下所示:
1
| calloc(200, sizeof(char));
|
当动态分配内存时,有完全控制权,可以传递任何大小的值。而那些预先定义了大小的数组,一旦定义则无法改变大小。
重新调整内存的大小和释放内存
当程序退出时,操作系统会自动释放所有分配给程序的内存,但是,建议在不需要内存时,都应该调用函数 free()
来释放内存。
或者,可以通过调用函数 realloc()
来增加或减少已分配的内存块的大小。
实例:
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| #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); description = (char *)malloc( 30 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcpy( description, "Zara ali a DPS student."); } description = (char *) realloc( description, 100 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcat( description, "She is in class 10th"); } printf("Name = %s\n", name ); printf("Description: %s\n", description ); free(description); }
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结果:
1 2
| Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th
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可以尝试一下不重新分配额外的内存,strcat()
函数会生成一个错误,因为存储 description
时可用的内存不足。
C 内存管理