您好,登錄后才能下訂單哦!
本篇內(nèi)容主要講解“如何分配C語(yǔ)言編程C++動(dòng)態(tài)內(nèi)存”,感興趣的朋友不妨來(lái)看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷,實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來(lái)帶大家學(xué)習(xí)“如何分配C語(yǔ)言編程C++動(dòng)態(tài)內(nèi)存”吧!
動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理
為什么存在動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配
動(dòng)態(tài)內(nèi)存函數(shù)的介紹
malloc申請(qǐng)空間和free釋放空間
有借有還free釋放內(nèi)存
calloc申請(qǐng)內(nèi)存
realloc調(diào)整動(dòng)態(tài)內(nèi)存的大小
realloc使用的注意事項(xiàng)
當(dāng)然realloc也可以直接開辟空間
常見的動(dòng)態(tài)內(nèi)存錯(cuò)誤
1.對(duì)NULL指針的解引用操作
2.對(duì)動(dòng)態(tài)開辟空間的越界訪問(wèn)
3.對(duì)非動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存使用free釋放
4.使用free釋放一塊動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟的一部分
5.對(duì)同一塊動(dòng)態(tài)內(nèi)存多次釋放
6.動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存忘記釋放(內(nèi)存泄漏)
幾個(gè)面試題
題目1
題目2
題目3
題目4
C/C++程序的內(nèi)存開辟
C/C++程序內(nèi)存分配的幾個(gè)區(qū)域:
我們到現(xiàn)在為止掌握的是什么樣的內(nèi)存開辟方式呢
//創(chuàng)建一個(gè)變量 int val = 20; //局部變量 在??臻g中開辟4個(gè)字節(jié) int g_val = 10; //全局變量 在靜態(tài)區(qū)中開辟4個(gè)字節(jié) //創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組 char arr[10] = {0}; //局部區(qū)域 在棧空間中開辟10個(gè)字節(jié)連續(xù)的空間 char g_arr[5] = {0};//全局區(qū)域 在靜態(tài)區(qū)空間中開辟5個(gè)字節(jié)的連續(xù)空間
但是上述的開辟空間的方式有兩個(gè)特點(diǎn):
1.空間開辟大小是固定的。
2.數(shù)組在申明的時(shí)候,必須指定數(shù)組的長(zhǎng)度,它所需要的內(nèi)存在編譯時(shí)分配。
但是對(duì)于空間的需求,不僅僅是上述的情況。有時(shí)候我們需要的空間大小在程序運(yùn)行的時(shí)候才能知道,那數(shù)組的編譯時(shí)開辟空間的方式就不能滿足了。 這時(shí)候就只能試試動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟了。
c99是支持變長(zhǎng)數(shù)組的,但現(xiàn)在很多編譯器就不支持c99,連vs都不支持,所以就有動(dòng)態(tài)內(nèi)存的概念
c語(yǔ)言提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟的函數(shù)
void* malloc(size_t size);
這個(gè)函數(shù)向內(nèi)存申請(qǐng)一塊連續(xù)可用的空間,并返回指向這塊空間的指針。
1.如果開辟成功,則返回一個(gè)指向開辟好空間的指針。
2.如果開辟失敗,則返回一個(gè)NULL指針,因此malloc的返回值一定要做檢查。
3.返回值的類型是 void ,所以malloc函數(shù)并不知道開辟空間的類型,具體在使用的時(shí)候使用者自己來(lái)決定。*
4.如果參數(shù) size 為0,malloc的行為是標(biāo)準(zhǔn)未定義的,取決于編譯器。
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> int main() { //向內(nèi)存申請(qǐng)10個(gè)整形的空間 int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (p == NULL) { //把開辟失敗的信息打印出來(lái) printf("%s",strerror(errno)); } else { //正常使用空間 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i;//在找下標(biāo)為i的元素 } for (i = 0; i < 10; i++)//再把每個(gè)元素打印出來(lái) { printf("%d ", *(p + i)); } } return 0; }
那我們可不可以看開辟失敗的呢
我們可以用INT_MAX(他是整形最大),一個(gè)超級(jí)大的數(shù)字
free函數(shù)用來(lái)釋放動(dòng)態(tài)開辟的內(nèi)存。
1.如果參數(shù) ptr 指向的空間不是動(dòng)態(tài)開辟的,那free函數(shù)的行為是未定義的。
2.如果參數(shù) ptr 是NULL指針,則函數(shù)什么事都不做。
注意
malloc和free是成對(duì)使用的,誰(shuí)開辟誰(shuí)釋放
在內(nèi)存中開辟一個(gè)數(shù)組,把元素都改成零
函數(shù)的功能是為 num 個(gè)大小為 size 的元素開辟一塊空間,并且把空間的每個(gè)字節(jié)初始化為0。
與函數(shù) malloc 的區(qū)別只在于 calloc 會(huì)在返回地址之前把申請(qǐng)的空間的每個(gè)字節(jié)初始化為全0
當(dāng)然我們可以申請(qǐng)空間,但會(huì)不會(huì)遇到申請(qǐng)的空間不夠了,想要增加一些些,大了想要去掉一些些
1.如果p指向的空間之后有足夠的內(nèi)存空間可以追加,則直接追加,后返回p
2.如果p指向的空間之后沒有足夠的內(nèi)存空間可以追加,則realloc函數(shù)會(huì)重新找一塊新的內(nèi)存區(qū)域,開辟一塊滿足需求的空間,并且把原來(lái)的內(nèi)存中的數(shù)據(jù)拷貝回來(lái),釋放舊的內(nèi)存空間,最后返回新開辟的內(nèi)存空間地址
3.但也有一個(gè)大問(wèn)題,就是開辟INT_MAX,用新的變量ptr來(lái)接收realloc返回值
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int* p = (int*)malloc(40);//沒成功就會(huì)有大問(wèn)題 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } free(p); p = NULL; return 0; }
所以為了防止沒有開辟動(dòng)態(tài)內(nèi)存成功就需要做個(gè)判斷
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> int main() { int* p = (int*)malloc(5*sizeof(int)); if (p == NULL)//這里我的確判斷有沒有開辟成功了 { printf("%s", strerror(errno)); } else { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++)//但是我這里訪問(wèn)10個(gè)整型的空間 { *(p + i) = i; } } free(p); p = NULL; return 0; }
int main() { int a = 0; int* p = &a; *p = 20; free(p); p = NULL; return 0; }
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { return 0;//如果是空指針就直接返回,不干了 } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *p++ = i;//這個(gè)++就是bug的地方 } //回收空間 free(p); p = NULL; return 0; }
只要p不是指向申請(qǐng)的空間的首地址,其他地方都是錯(cuò)的
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { return 0; } //使用 //釋放 free(p); //... free(p); return 0; }
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> int main() { while (1) { malloc(100); } return 0; }
void GetMemory(char* p) { p = (char*)malloc(100); } void Test(void) { char* str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str,"hello world"); printf(str);//這個(gè)寫法和printf("%s",str);是一樣的 } int main() { Test(); return 0; }
問(wèn)運(yùn)行Test函數(shù)會(huì)有什么樣的結(jié)果
修改正確
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> #include<errno.h> void GetMemory(char* *p) { *p = (char*)malloc(100); } void Test(void) { char* str = NULL; GetMemory(&str); strcpy(str,"hello world"); printf(str);//這個(gè)寫法和printf("%s",str);是一樣的 free(str);//用完就釋放 str = NULL; } int main() { Test(); return 0; }
char* GetMemory(void) { char p[] = "hello world"; return p; } void Test(void) { char* str = NULL; str = GetMemory(); printf(str); } int main() { Test(); return 0; }
請(qǐng)問(wèn)運(yùn)行Test 函數(shù)會(huì)有什么樣的結(jié)果
輸出隨機(jī)值
修改正確
既然是p被銷毀了,那我們讓他不銷毀就可以了延長(zhǎng)它的生命周期用static
char* GetMemory(void) { static char p[] = "hello world"; return p; } void Test(void) { char* str = NULL; str = GetMemory(); printf(str); } int main() { Test(); return 0; }
void GetMemory(char **p, int num) { *p = (char *)malloc(num); } void Test(void) { char *str = NULL; GetMemory(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str); }
這題基本和第一題一樣,不過(guò)這題就只有內(nèi)存泄漏的錯(cuò)誤
修改正確
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> void GetMemory(char** p, int num) { *p = (char*)malloc(num); } void Test(void) { char* str = NULL; GetMemory(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str); free(str);//用完就釋放,防止內(nèi)存泄漏 str = NULL; } int main() { Test(); return 0; }
void Test(void) { char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str); if (str != NULL) { strcpy(str, "world"); printf(str); } }
問(wèn)題非常大的打印出結(jié)果
修改正確
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> void Test(void) { char* str = (char*)malloc(100); strcpy(str, "hello"); free(str);//這里考查的是free釋放后并沒有使str為NULL,所以下面if判斷就沒有作用,如果使他有作用就讓str為NULL str = NULL; if (str != NULL) { strcpy(str, "world"); printf(str); } } int main() { Test(); return 0; }
這道題真正目的就是讓你什么都不打印
棧區(qū)(stack):在執(zhí)行函數(shù)時(shí),函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元都可以在棧上創(chuàng)建,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)這些存儲(chǔ)單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中,效率很高,但是分配的內(nèi)存容量有限。 棧區(qū)主要存放運(yùn)行函數(shù)而分配的局部變量、函數(shù)參數(shù)、返回?cái)?shù)據(jù)、返回地址等。
堆區(qū)(heap):一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收 。分配方式類似于鏈表。
數(shù)據(jù)段(靜態(tài)區(qū))(static)存放全局變量、靜態(tài)數(shù)據(jù)。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。
代碼段:存放函數(shù)體(類成員函數(shù)和全局函數(shù))的二進(jìn)制代碼。
到此,相信大家對(duì)“如何分配C語(yǔ)言編程C++動(dòng)態(tài)內(nèi)存”有了更深的了解,不妨來(lái)實(shí)際操作一番吧!這里是億速云網(wǎng)站,更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢,關(guān)注我們,繼續(xù)學(xué)習(xí)!
免責(zé)聲明:本站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載和分享為主,文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng),如果涉及侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系站長(zhǎng)郵箱:is@yisu.com進(jìn)行舉報(bào),并提供相關(guān)證據(jù),一經(jīng)查實(shí),將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。