C语言 内存管理

本章介绍C语言中的动态内存管理。C编程语言提供了几种用于内存分配和管理的函数。 这些函数可以在头文件中找到。

No. Function 描述
1 void* calloc(int num,int size); 此函数分配一个 num 个元素的数组,每个元素的字节大小将为 size 。
2 void free(void * address); 该函数释放由地址指定的存储块。
3 void* malloc(int num); 此函数分配一个 num 个字节的数组,并使它们未初始化。
4 void realloc(void address,int newsize); 此函数重新分配内存,将其扩展到 newsize 。

动态分配内存

在编程时,如果您知道数组的大小,那么这很容易,您可以将其定义为数组。如,要存储任何人的名字,最多可以包含100个字符,因此您可以定义以下内容-

char name[100];

但是,现在让我们考虑一种情况,您对所需存储的文本长度一无所知。在这里,我们需要定义一个指向字符的指针,而无需定义需要多少内存,稍后,根据需求,我们可以分配内存,如下示例所示:

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

int main() {

   char name[100];
   char *description;

   strcpy(name, "Zara Ali");

   /* allocate memory dynamically */
   description=malloc( 200 * sizeof(char) );

   if( description == NULL ) {
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   } else {
      strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th");
   }

   printf("Name=%s\n", name );
   printf("描述: %s\n", description );
}

编译并执行上述代码后,将产生以下输出。

    Name=Zara Ali
    描述: Zara ali a DPS student in class 10th

可以使用 calloc(); 编写相同的程序,唯一的事情是您需要用calloc替换malloc,如下所示:

    calloc(200, sizeof(char));

因此,您拥有完全的控制权,并且可以在分配内存时传递任何大小值,这与数组中定义的大小无法更改的数组不同。

调整和释放内存

当您的程序发布时,操作系统会自动释放程序分配的所有内存,但是作为一种好的做法,当您不再需要内存时,应该通过调用函数 free()。

另外,您可以通过调用函数 realloc()来增加或减少分配的内存块的大小。让我们再次检查以上程序,并使用realloc()和free()函数-

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

int main() {

   char name[100];
   char *description;

   strcpy(name, "Zara Ali");

   /* allocate memory dynamically */
   description=malloc( 30 * sizeof(char) );

   if( description == NULL ) {
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   } else {
      strcpy( description, "Zara ali a DPS student.");
   }

   /* suppose you want to store bigger description */
   description=realloc( description, 100 * sizeof(char) );

   if( description == NULL ) {
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   } else {
      strcat( description, "She is in class 10th");
   }

   printf("Name=%s\n", name );
   printf("描述: %s\n", description );

   /* release memory using free() function */
   free(description);
}

编译并执行上述代码后,将产生以下输出。

Name=Zara Ali
描述: Zara ali a DPS student.She is in class 10th

您可以尝试上面的示例,而无需重新分配额外的内存,由于说明中缺少可用内存,strcat()函数将给出错误。