C 内存管理

本章将讲解 C 中的动态内存管理。C 语言为内存的分配和管理提供了几个函数。这些函数可以在 <stdlib.h> 头文件中找到。

注意：void * 类型表示未确定类型的指针。C、C++ 规定 void * 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。

动态分配内存

编程时，如果您预先知道数组的大小，那么定义数组时就比较容易。例如，一个存储人名的数组，它最多容纳 100 个字符，所以您可以定义数组，如下所示：

char name[100];

但是，如果您预先不知道需要存储的文本长度，例如您想存储有关一个主题的详细描述。在这里，我们需要定义一个指针，该指针指向未定义所需内存大小的字符，后续再根据需求来分配内存，如下所示：

实例

#include

<
stdio.h
>


#include

<
stdlib.h
>


#include

<
string.h
>


int

main
(
)

{

char

name
[
100
]
;
char
*
description
;
strcpy
(
name
,
“
Zara Ali
“
)
;
/*
动态分配内存
*/

description
=
(
char
*
)
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
(
“
Description: %s
\
n
“
,
description

)
;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

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

上面的程序也可以使用 calloc() 来编写，只需要把 malloc 替换为 calloc 即可，如下所示：

calloc(200, sizeof(char));

当动态分配内存时，您有完全控制权，可以传递任何大小的值。而那些预先定义了大小的数组，一旦定义则无法改变大小。

重新调整内存的大小和释放内存

当程序退出时，操作系统会自动释放所有分配给程序的内存，但是，建议您在不需要内存时，都应该调用函数 free() 来释放内存。

或者，您可以通过调用函数 realloc() 来增加或减少已分配的内存块的大小。让我们使用 realloc() 和 free() 函数，再次查看上面的实例：

实例

#include

<
stdio.h
>


#include

<
stdlib.h
>


#include

<
string.h
>


int

main
(
)

{

char

name
[
100
]
;
char
*
description
;
strcpy
(
name
,
“
Zara Ali
“
)
;
/*
动态分配内存
*/

description
=
(
char
*
)
malloc
(

30
*
sizeof
(
char
)

)
;
if
(

description
==
NULL

)

{

fprintf
(
stderr
,
“
Error – unable to allocate required memory
\
n
“
)
;
}

else

{

strcpy
(

description
,
“
Zara ali a DPS student.
“
)
;
}

/*
假设您想要存储更大的描述信息
*/

description
=
(
char
*
)

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
(
“
Description: %s
\
n
“
,
description

)
;
/*
使用 free() 函数释放内存
*/

free
(
description
)
;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

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

您可以尝试一下不重新分配额外的内存，strcat() 函数会生成一个错误，因为存储 description 时可用的内存不足。