C 內存管理
本章將講解C 中的動態內存管理。 C 語言為內存的分配和管理提供了幾個函數。 這些函數可以在<stdlib.h>頭文件中找到。
序号 | 函数和描述 |
---|---|
1 | void *calloc(int num, int size); 该函数分配一个带有num个元素的数组,每个元素的大小为size字节。 |
2 | void free(void *address); 该函数释放 address 所指向的h内存块。 |
3 | void *malloc(int num); 该函数分配一个num字节的数组,并把它们进行初始化。 |
4 | void *realloc(void *address, int newsize); 该函数重新分配内存,把内存扩展到newsize。 |
動態分配內存
編程時,如果您預先知道數組的大小,那麼定義數組時就比較容易。 例如,一個存儲人名的數組,它最多容納100 個字符,所以您可以定義數組,如下所示:
char name[100];
但是,如果您預先不知道需要存儲的文本長度,例如您向存儲有關一個主題的詳細描述。 在這裡,我們需要定義一個指針,該指針指向未定義所學內存大小的字符,後續再根據需求來分配內存,如下所示:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 动态分配内存 */ description = 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 ); }
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student in class 10th
上面的程序也可以使用calloc()來編寫,只需要把malloc替換為calloc即可,如下所示:
calloc(200, sizeof(char));
當動態分配內存時,您有完全控制權,可以傳遞任何大小的值。 而那些預先定義了大小的數組,一旦定義則無法改變大小。
重新調整內存的大小和釋放內存
當程序退出時,操作系統會自動釋放所有分配給程序的內存,但是,建議您在不需要內存時,都應該調用函數free()來釋放內存。
或者,您可以通過調用函數realloc()來增加或減少已分配的內存塊的大小。 讓我們使用realloc() 和free() 函數,再次查看上面的實例:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 动态分配内存 */ description = malloc( 30 * sizeof(char) ); if( description == NULL ) { fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n"); } else { strcpy( description, "Zara ali a DPS student."); } /* 假设您想要存储更大的描述信息 */ description = 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 ); /* 使用 free() 函数释放内存 */ free(description); }
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th
您可以嘗試一下不重新分配額外的內存,strcat() 函數會生成一個錯誤,因為存儲description 時可用的內存不足。