C语言之动态内存_c语言动态内存大小

一，三个动态内存分配函数

1.malloc和free

函数参数：void* malloc (size_t size);

这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。
返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己
来决定。
如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。 

 int main()
{
    int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    int* ptr = p;//释放动态内存必须知道起始地址，后面要给指针++;起始地址就找不到了，所以创建临时变量
    if (p= NULL)
    {
        return 1;
    }
    for (int i = 0; i <10; i++)
    {
        *ptr = i;
        ptr++;
    }
    for (int i = 0; i < 40; i++)
    {
        printf("%d ", *ptr);
    }
    free(p);
    p = NULL;
    free(ptr);
    ptr = NULL;
    return 0;
}

2.calloc与free

函数参数 void* calloc (size_t num, size_t size);

函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。
与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

3.relloc与free

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理使用内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。
函数原型如下：

void* realloc (void* ptr, size_t size);
ptr 是要调整的内存地址
size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
情况1：原有空间之后有足够大的空间
当是情况1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。
情况2：原有空间之后没有足够空间

 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小
的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。
由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意一些。

 relloc的使用方法：

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40 * sizeof(int));
	if (p == NULL)
		return 1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	//内存不够，realloc增加空间
	int* ptr = (int*)realloc(p, 40);
	if (ptr != NULL)
	{
		p = ptr;
		ptr = NULL;
	}
	for (int i = 10; i < 20; i++)
			{
				*(p + i) = i;
			}
			free(p);
			p = NULL;
		   return 0;
    }

二、常见动态内存错误

1.对NULL指针的解引用操作

​
void test()
{
int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
*p = 20;//如果p的值是NULL，就会有问题
free(p);
}
 
​

开辟失败会产生NULL，而NULL不能解引用，所以开辟动态内存之后，要判断是否是空指针

 2.对动态开辟空间的越界访问

​
void test()
{
int i = 0;
int *p = (int *)malloc(10);
if(NULL == p)
{
return 1;
}
for(i=0; i<=10; i++)
{
*(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问
}
free(p);
}
 
​

 内存开辟了10byte,而访问了四十个字节，越界访问，类似于数组越界，运行后崩溃。 

 正确做法

 3.对非动态内存开辟使用free释放

void test()
{
int a = 10;
int *p = &a;
free(p);//ok?
}

上面的代码是非动态内存，不能释放  

 4.使用free释放一块动态开辟内存的一部分

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
	   return 1;
	}
	else
	{
		for (int i = 0; i < 20; i++)
		{
			*p=i;
             p++;
		}
	}
	free(p);
	p = NULL;
}

 看起来语法没有什么问题，但是释放动态内存必须知道起始地址，p++的过程中已经找不到起始地址，更不可能从中间释放。

 

正确做法：

5.对同一块动态内存多次释放

void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
free(p);
free(p);//重复释放
}

注意，如果在第一个free(p)后面加上p=NULL，程序并不会报错。 

 6.动态开辟内存忘记释放(也就是内存泄漏)上面的代码运行起来并没有什么错误，可以看出动态开辟的空间不释放并没有什么错误，但是切记，即使没有错误，也要释放，并且正确释放，不然内存会一点一点的被吃掉，直到程序停止

三、经典笔试题

void GetMemory(char *p)
{
p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
}

这一段代码有两个问题，第一个问题也就是最大的问题就是对空指针进行解引用操作，形参p是实参str的一份临时拷贝， 改变p的值并不会影响str,str仍是NULL,所以strcpy(str,“hello world”)其实是对空指针的解引用，会导致程序崩溃,第二个问题就是malloc创建了动态内存，但是没有free,导致内存泄漏。