C语言重点难点精讲C语言内存管理

Posted 2021-12-03 我擦了DJ

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C语言重点难点精讲C语言内存管理相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

一：相关动态内存函数
二：进程地址空间
三：常见内存错误

C语言内存管理其实是一个很糟糕的话题，很烦这个，但是没有办法，考试就爱考这些东西

一：相关动态内存函数

（1）malloc和free

int main()
{
	//malloc返回值为void*，所以需要进行强转
	int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
	//malloc有可能申请失败
	if (p == NULL) {
		printf("%s\\n", strerror(errno));
	}
	else {
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			p[i] = i;
		}
		for (int j = 0; j < 10; j++) {
			printf("%d ", *(p + j));
		}
	}
	return 0;

}

free用于释放mallco开辟的空间，malloc和free要成对使用，开辟的空间如果不使用了，一定要将其free掉，如果不free掉，堆区空间会越挤越大的(除非程序直接结束)。同时当那个指针所指空间free掉之后，由于指针其实还是已经保存了那片空间的地址，这个行为是相当危险的，因为找到指针就有可能会改变它，所以为了彻底断绝他们的联系，在free掉之后，要将指针置为NULL

free(p);
p = NULL;

（2）calloc

calloc函数和malloc函数的作用相同，都是用来动态开辟的。calloc与malloc所不同的是地方是两者参数格式不一样，并且calloc在开辟的同时会将此空间初始化为0，而malloc则为随机值

malloc情况

calloc语法格式为

int* p=(int*) calloc(10,sizeof(int));

（3）realloc

在申请好空间后，如果发现申请的空间不合适，过大或者过小，就可以使用realloc来进行调整
比如下面的例子中申请了20个字节后发现空间不够，然后重新调整

int main()
{
int* p = (int*)malloc(20);//20字节数据
if (p == NULL) {
	printf("%s\\n", strerror(errno));
}
else {
	for (int i = 0; i < 5; i++) {
		p[i] = i;
	}
}

int*p1 = realloc(p, 40);//将空间调整为40字节，并返回调整后的地址
for (int j = 0; j < 10; j++) {
	printf("%d ", *(p + j));
}
free(p1);
p = NULL;
return 0;
}

需要注意：realloc申请空间有两种方式

在堆区重新调整空间必然会遇到两种情况，第一种原有的空间后面有足够大的空间，那么申请时相当于就在原有空间后面补上缺的部分，这样其返回的仍然是原来空间的地址；第二种原有的空间后面不够大，realloc会重新找一片能完整存放的区域，然后把之前的内容照搬赋值过来，并释放先前空间

二：进程地址空间

C/C++程序的地址空间排布如下

用一个例子说明如下

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int gobal_val=100;//全局变量已经初始化
int gobal_unval;//全局变量未初始化
int main(int argc,char* argv[],char* env[])
{
	printf("main函数处于代码段，地址为：%p,十进制为：%d\\n",main,main);
	printf("\\n");
	printf("全局变量gobal_val，地址为：%p,十进制为:%d\\n",&gobal_val,&gobal_val);
	printf("\\n");
	printf("全局变量未初始化gobal_unval，地址为：%p,十进制为:%d\\n",&gobal_unval,&gobal_unval);
	printf("\\n");
	
	char* mem=(char*)malloc(10);
	
	printf("mem开辟的堆空间，mem是堆的起始地址，是%p,十进制为：%d\\n",mem,mem);
	printf("\\n");	
	printf("mem是指针变量，指针变量在栈上开采，其地址为%p,十进制为：%d\\n",&mem,&mem);
	printf("\\n");	
	printf("命令行参数起始地址：%p,十进制为：%d\\n",argv[0],argv[0]);
	printf("\\n");
	printf("命令行参数结束地址：%p,十进制为：%d\\n",argv[argc-1],argv[argc-1]);
	printf("\\n");
	printf("第一个环境变量的地址：%p,十进制为：%d\\n",env[0],env[0]);
	printf("\\n");
}