C語言如何實現(xiàn)動態(tài)內存的分配

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C 程序中，不同數(shù)據(jù)在內存中分配說明

1）全局變量——內存中的靜態(tài)存儲區(qū)

2）非靜態(tài)的局部變量——內存中的動態(tài)存儲區(qū)——stack 棧

3）臨時使用的數(shù)據(jù)—建立動態(tài)內存分配區(qū)域，需要時隨時開辟，不需要時及時釋放——heap 堆

4）根據(jù)需要向系統(tǒng)申請所需大小的空間，由于未在聲明部分定義其為變量或者數(shù)組，不能通過變量名或者數(shù)組名 來引用這些數(shù)據(jù)，只能通過指針來引用）

內存動態(tài)分配的相關函數(shù)

1）頭文件#include 聲明了四個關于內存動態(tài)分配的函數(shù)

2）函數(shù)原型 void * malloc（usigned int size） //memory allocation

• 作用——在內存的動態(tài)存儲區(qū)(堆區(qū))中分配一個長度為 size 的連續(xù)空間。

• 形參 size 的類型為無符號整型，函數(shù)返回值是所分配區(qū)域的第一個字節(jié)的地址，即此函數(shù)是一個指針型函數(shù)， 返回的指針指向該分配域的開頭位置。

• malloc(100); 開辟 100 字節(jié)的臨時空間，返回值為其第一個字節(jié)的地址

3）函數(shù)原型void *calloc（unsigned n,unsigned size）

作用——在內存的動態(tài)存儲區(qū)中分配 n 個長度為 size 的連續(xù)空間，這個空間一般比較大，足以保存一個數(shù)組用 calloc 函數(shù)可以為一維數(shù)組開辟動態(tài)存儲空間，n 為數(shù)組元素個數(shù)，每個元素長度為 size.函數(shù)返回指向所分配域的起始位置的指針；分配不成功，返回 NULL。p = calloc(50, 4); //開辟 50*4 個字節(jié)臨時空間，把起始地址分配給指針變量 p

4）函數(shù)原型：void free（void *p）

作用——釋放變量 p 所指向的動態(tài)空間，使這部分空間能重新被其他變量使用。p 是最近一次調用 calloc 或 malloc 函數(shù)時的函數(shù)返回值free 函數(shù)無返回值free (p ); // 釋放 p 所指向的已分配的動態(tài)空間

5） 函數(shù)原型void *realloc（void *p，unsigned int size)

作用——重新分配 malloc 或 calloc 函數(shù)獲得的動態(tài)空間大小，將 p 指向的動態(tài)空間大小改變?yōu)?size，p 的值不 變，分配失敗返回 NULLrealloc(p, 50); // 將 p 所指向的已分配的動態(tài)空間 改為 50 字節(jié)

6）返回類型說明
 

應用實例

動態(tài)創(chuàng)建數(shù)組，輸入 5 個學生的成績，另外一個函數(shù)檢測成績低于 60 分的，輸出不合格的成績。

代碼演示

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main() {
	void check(int *);
	int * p,i; // 在堆區(qū)開辟一個 5 * 4 的空間，并將地址 (void *） ， 轉成 (int *) , 賦給 p
	p = (int *)malloc(5*sizeof(int));
	for( i = 0; i < 5; i++) {
		scanf("%d", p + i);
	}
	check(p); //
	free(p); //銷毀 堆區(qū) p 指向的空間 getchar(); getchar();
	return 0;
}
void check(int *p) {
	int i;
	printf("\n不及格的成績 有: ");
	for(i =0; i < 5; i++) {
		if(p[i] < 60) {
			printf(" %d ", p[i]);
		}
	}
}

動態(tài)分配內存的基本原則

1）避免分配大量的小內存塊。分配堆上的內存有一些系統(tǒng)開銷，所以分配許多小的內存塊比分配幾個大內存塊的 系統(tǒng)開銷大

2）僅在需要時分配內存。只要使用完堆上的內存塊，就需要及時釋放它(如果使用動態(tài)分配內存，需要遵守原則： 誰分配，誰釋放)， 否則可能出現(xiàn)內存泄漏

3）總是確保釋放以分配的內存。在編寫分配內存的代碼時，就要確定在代碼的什么地方釋放內存

4）在釋放內存之前，確保不會無意中覆蓋堆上已分配的內存地址，否則程序就會出現(xiàn)內存泄漏。在循環(huán)中分配內 存時，要特別小心

5）指針使用一覽

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