零基础学C语言内存知识总结：memset函数和calloc函数

Posted 2022-11-12 一起学编程

memset函数

memset（翻译：清零）是计算机中C/C++语言初始化函数。作用是将某一块内存中的内容全部设置为指定的值， 这个函数通常为新申请的内存做初始化工作。

以前说过，定义变量时一定要进行初始化，尤其是数组和结构体这种占用内存大的数据结构。在使用数组的时候经常因为没有初始化而产生“烫烫烫烫烫烫”这样的野值，俗称“乱码”。

每种类型的变量都有各自的初始化方法，memset() 函数可以说是初始化内存的“万能函数”，通常为新申请的内存进行初始化工作。它是直接操作内存空间，mem即“内存”（memory）的意思。

该函数的原型为：

## include <string.h>
void *memset(void *s, int c, unsigned long n);
将s中当前位置后面的n个字节 （typedef unsigned int size_t ）用 c 替换并返回 s

函数的功能是：将指针变量 s 所指向的前 n 字节的内存单元用一个“整数” c 替换，注意 c 是 int 型。s 是 void* 型的指针变量，所以它可以为任何类型的数据进行初始化。

memset() 的作用是在一段内存块中填充某个给定的值。因为它只能填充一个值，所以该函数的初始化为原始初始化，无法将变量初始化为程序中需要的数据。用memset初始化完后，后面程序中再向该内存空间中存放需要的数据。

memset 一般使用“0”初始化内存单元，而且通常是给数组或结构体进行初始化。一般的变量如 char、int、float、double 等类型的变量直接初始化即可，没有必要用 memset。如果用 memset 的话反而显得麻烦。

当然，数组也可以直接进行初始化，但 memset 是对较大的数组或结构体进行清零初始化的最快方法，因为它是直接对内存进行操作的。

这时有人会问：“字符串数组不是最好用'\\0'进行初始化吗？那么可以用 memset 给字符串数组进行初始化吗？也就是说参数 c 可以赋值为'\\0'吗？”

可以的。虽然参数 c 要求是一个整数，但是整型和字符型是互通的。但是赋值为 '\\0' 和 0 是等价的，因为字符 '\\0' 在内存中就是 0。所以在 memset 中初始化为 0 也具有结束标志符 '\\0' 的作用，所以通常我们就写“0”。

memset 函数的第三个参数 n 的值一般用 sizeof() 获取，这样比较专业。注意，如果是对指针变量所指向的内存单元进行清零初始化，那么一定要先对这个指针变量进行初始化，即一定要先让它指向某个有效的地址。而且用memset给指针变量如p所指向的内存单元进行初始化时，n 千万别写成 sizeof(p)，这是新手经常会犯的错误。因为 p 是指针变量，不管 p 指向什么类型的变量，sizeof(p) 的值都是 4。  （网上找别人的）

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main(void) 
	int i;
	char str[10];
	char *p = str;

	memset(str, 1, sizeof(str));//参数1就是变量名，中间的1就是指定要初始化的值(可以是任意的值包括字符和浮点数)
				    //最后那个初始化是长度  （可以是填数字，但没必要）					
	for (i = 0; i < 10; i++) 

		printf("%d\\t", str[i]);
	

	return 0;

根据memset函数的不同，输出结果也不同，分为以下几种情况：

memset(p, 0, sizeof(p)); //地址的大小都是4字节

0 0 0 0 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(p)); //p表示的是一个字符变量, 只有一字节

0 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(str));

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(str, 0, sizeof(str));

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(p, 0, 10); //直接写10也行, 但不专业

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

calloc函数

有时候，我们在程序中需要一段内存来处理数据，但是又不确定是要多大内存的情况下，比如 我们申请一个数组 a[100]  但是事前我们并不知道会不会用得完这100个元素，比如我们只会用到10个，那么剩下的90个就会还在占用空间，就显得很浪费空间，这时候使用calloc函数是用来在内存的动态存储区中（堆中）分配一个连续存储空间

函数原型：

void* calloc（unsigned int num，unsigned int size）
在内存的动态存储区中分配num个长度为size的连续空间
num：对象个数，size：对象占据的内存字节数，相较于malloc函数，calloc函数会自动将内存初始化为0

calloc在动态分配完内存后，自动初始化该内存空间为零，而malloc不做初始化，分配到的空间中的数据是随机数据。

注意：size仅仅为申请内存字节大小，与申请内存块中存储的数据类型无关，故编程时建议通过以下方式给出，"长度 * sizeof(数据类型)"；并不需要人为的计算空间的大小，比如如果他要申请20个int类型空间，就可以int *p = (int *)calloc(20, sizeof(int)）这样就省去了人为空间计算的麻烦。

函数返回值：calloc函数返回一个指向分配起始地址的指针；如果分配不成功，返回NULL。

#include<stdio.h>
int main(void) 
	int *p = (int *)calloc(10, sizeof(int));
	int i;

	printf("申请得的空间有：\\n");
	for (i = 0; i < 10; i++) 
		printf("%d ", *p++);
	

	return 0;


结果：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
//可以看到，使用calloc函数分配时，它最自动赋值零，而下面要介绍的malloc函数则不会

那么会有人有疑问：既然calloc不需要计算空间并且可以直接初始化内存避免错误，那为什么不直接使用calloc函数，那要malloc要什么用呢？

实际上，任何事物都有两面性，有好的一面，必然存在不好的地方。这就是效率。calloc函数由于给每一个空间都要初始化值，那必然效率较malloc要低，并且现实世界，很多情况的空间申请是不需要初始值的，这也就是为什么许多初学者更多的接触malloc函数的原因。

希望对你有帮助！

作者：Mr_Li_

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