C语言进阶之旅（14）动态内存

Posted 2021-08-25 一个正直的男孩

           许久不见，也是好久没有更新，期间其实是在刷题，刷的牛客题，里面的题不是太难也感觉上不了台面就没有写成博客，今天所带来的内容就是动态内存

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文章目录

• 动态内存
• • malloc
  • calloc
  • realloc
  • free
• 巩固升华

动态内存

❓❓❓

• 动态内存是啥
• 他有啥用

智者模式🧐

• 动态内存是一个程序员自己开辟，自己释放的一块空间，且在堆上开辟的
• 大小：系统有多大它就可以有多大
• 可更改性：可以随意改变开辟空间(realloc后文将会说明)
• 相比数组这种静态的变量更加的灵活

malloc

🙊：作用

• 向内存中申请一块连续存放的空间，开辟成功返回空间其位置地址
• 且返回的地址类型是void*所以可以根据你的DIY决定

🙉：使用方法

• void* malloc (size_t size);
  
• 可能开辟空间太大，电脑没那么多内存，开辟失败则会返回一个NULL
• 避免错误使用需要对指针判断

🙈：代码

• 开辟一块10个整型空间
• 放入0～9

int main()
{
  1: int *ptr=(int *)malloc(40); /*<==>*/int arr[10]
  2: int *ptr2=(int*)malooc(sizeof(int)*10); /*<==>*/int arr[10]
  assert（ptr&&ptr2）；
  for（int i=0;i<10;i++)//自己申请的多大自己清楚
  {
     ptr[i]=i; /*or*/ *(ptr+i)=i;
 }
 free(ptr);//后文说明
 ptr=NULL;//后文说明
 }

🐒：建议

• 上面俩种开辟方式我建议第二种

1. 更方便
2. 不容易错，算出类型✖️你要的个数不会少字节

calloc

🙊：作用

• 也是向内存中申请一块连续存放的空间，开辟成功返回空间其位置地址
• 他会把数据初始化成0

🙉：使用方法

void* calloc (size_t num, size_t size);

• 可能开辟空间太大，电脑没那么多内存，开辟失败则会返回一个NULL
• 避免错误使用需要对指针判断

🙈：代码

开辟10个整型的空间

int main()
{
  1: int *ptr=(int *)calloc(10,4); /*<==>*/int arr[10]
  2: int *ptr2=(int*)calooc(10,sizeof(int)); /*<==>*/int arr[10]
  assert（ptr&&ptr2）；
  for（int i=0;i<10;i++)//自己申请的多大自己清楚
  {
     ptr[i]=i; /*or*/ *(ptr+i)=i;
 }
 free(ptr);//后文说明
 ptr=NULL;//后文说明
 }

🐒：建议

• 上面俩种开辟方式我建议第二种

1. 更方便
2. 不容易错，算出类型✖️你要的个数不会少字节

realloc

🥶：俗话说，动态内存要想玩的好呀，没我realloc这么行呀，当里
          所以他就是本次主角

🙊：作用

• 调整开辟好空间的大小，合理分配
• 如果之前malloc和calloc开辟空间大了或小了则用realloc条件

🙉：使用方法

void* realloc (void* ptr, size_t size);

• 可能开辟空间太大，电脑没那么多内存，开辟失败则会返回一个NULL
• 避免错误使用需要对指针判断
• 接收新开辟空间的指针必须是新指针

🧐 ：解析为什么必须是新指针

• 开辟空间有俩种情况
• 1. 开辟内存后面有位置可以直接追加
• 2. 复制原来的空间，并在堆中重新开辟一块空间

🙈：代码

追加10个整型的空间

int main()
{
int *ptr2=(int*)calooc(10,sizeof(int)); 
  assert（ptr&&ptr2）；
  for（int i=0;i<10;i++)//自己申请的多大自己清楚
  {
     ptr[i]=i; /*or*/ *(ptr+i)=i;
 }
 int *ptr=(int *)realloc(ptr2,sizeof(int)*20);
  assert(ptr);
  ptr2=ptr;
  for（int i=10;i<20;i++)//自己申请的多大自己清楚
  {
     ptr[i]=i;
 }
 free(ptr);//后文说明
 ptr=NULL;//后文说明
 }

free

🙊：作用

• 释放动态开辟的空间

🙉：使用方法

• void free (void* ptr);
  

🐒：建议

• 一定要释放，不然内存泄露

1. 内存泄露：资源总是有限的，如果工程大，你一直申请不释放那么运行效率就慢

• 释放完要把释放掉的指针置为NULL，不然她就是野指针

1. 原来指向的空间已经被释放了，他如果还指向这个位置就是野指针，还访问就是非法访问

巩固升华

🤦：题1

• INT_MAX是一个巨大的数字（几亿bit），系统没那么多空间则会开辟失败

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

🤦：题2

他就申请10个整型 i是等于10那么就越界访问

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

🤦：题3

free只能释放动态开辟的空间

 void test() {
    int a = 10;
int *p=&a;
free(p);

🤦：题4

p一直++他所指的位置改变了，所释放的空间在原本数据的末尾开始

int *ptr=(int *)malloc(40);
*p++;
free(p);

🤦：题5

多次释放err

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

⌨️：修改

free参数为NULL时则啥也不做

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

🤦：题6

没有free内存泄露

 void test() {
    int *p = (int *)malloc(100);
    if(NULL != p)
    {
     *p = 20;
 }
}
int main()
 {
test();
while(1); 
}

🤦：题7

没有free
p是str的零时拷贝不会改变str

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

⌨️：修改1

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

⌨️：修改1

 void GetMemory(char *p)
{
    p = (char *)malloc(100);//动态开辟的内存是不会释放的
    return p;
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    str=GetMemory(&str);//传值
    strcpy(str, "hello world");
    printf(str);
      free（str）;
    str=NULL;
}

🤦：题8

p是在栈上零时开辟的，函数结束时他的生命周期结束了
str接收则是一个野指针

 char *GetMemory(void)
{
    char p[] = "hello world";
    return p; 
}
void Test(void)
{
    char *str = NULL;
    str = GetMemory();
    printf(str);
}

🤦：题9

没有free，内存泄露

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

🤦：题10

str提前释放，越界访问

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

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