前言
在C语言中，有形参与实参之分，形参通常为函数内部的临时变量，实参通常为函数传入的指针指向的内容，如果一个由C语言实现的函数要求返回多个值，例如返回一个数组，如果在函数内容创建数组，该数组在函数结束时就会销毁，那我们应该如何实现返回多个内容呢？
这样就用到了动态内存开辟。
动态内存是指在堆上分配的内存，而静态内存是指在栈上分配的内存。 前面所写的程序大多数都是在栈上分配的，比如局部变量、形参、函数调用等。 栈上分配的内存是由系统分配和释放的，空间有限，在复合语句或函数运行结束后就会被系统自动释放。
动态内存也可以自由开辟一定大小的空间，没有定义数组必须要在定义数组时定义大小的限制。
为了开辟动态内存，我们需要了解四个函数。
malloc，calloc，realloc和free。
malloc
库函数 void *malloc(size_t size)
作用为分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。
其位于头文件<stdlib.h>
1. 如果开辟成功，返回一个指向开辟空间的指针
2. 如果开辟失败，返回空指针。所以需要检查是否开辟成功
3. 返回的指针类型是void*，malloc并不知道你所开辟的空间的类型。这取决于你（建议 类型转换）5. 如果size是0，此时malloc的行为取决于编译器，是未知的。
4. 不要忘记使用free释放掉你动态开辟的内存，并且将指针置空。前者会导致内存泄漏，后者会导致野指针!
5. malloc开辟的空间不会进行初始化，也就是说如果在未赋值的情况下访问，结果是随机的。
6. 小心越界访问
访问内容
解引用即可，当然，res[i]这种也是可以的。
free
库函数 void free(void *ptr)
释放之前调用 calloc、malloc 或 realloc 所分配的内存空间。
其位于头文件<stdlib.h>
1. 如果你用free释放的空间不是动态开辟的，这种情况是未定义的，那么会发生什么取决于编译器，所以尽量避免此类情况的发生。
2. 如果传入的是空指针，那么无事发生。
3. 使用free释放空间时，请确认该指针是否指向原来的空间而没有发生偏移。否则将只会释放部分空间。并且会释放其他未知空间
4. 不要重复free空间
5. 记得释放空间，防止内存泄漏
内存泄漏可大可小，再平常的C语言练习中，你会觉得内存泄漏无伤大雅，但是在大项目中，会炸掉的！
calloc
库函数 void *calloc(size_t nitems, size_t size)
分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。malloc 和 calloc 之间的不同点是，malloc 不会设置内存为零，而 calloc 会设置分配的内存为零。
其位于头文件<stdlib.h>
1. calloc和malloc略有不同，不同点主要在参数和结果上
2. 和malloc一样，calloc也是开辟一块空间并返回一个指向开辟空间的地址。
3. calloc返回的指针类型也是void*。
4. calloc会将开辟的空间初始化，全部初始化为0。
5. calloc的参数由两个，第一个是你所要开辟空间元素个数，第二个是其中一个元素的大小
6. calloc也需要free释放和将指针置空
7. 小心越界访问
realloc
库函数 void *realloc(void *ptr, size_t size)
尝试重新调整之前调用 malloc 或 calloc 所分配的 ptr 所指向的内存块的大小。
其位于头文件<stdlib.h>和<malloc.h>
1. 当你动态开辟的内存不够大时，使用realloc，它可以将你开辟的空间延长一些。
2. realloc的第一个参数是动态开辟的内存的指针，第二个参数是你调整知乎空间的大小
3. realloc返回的指针不一定就是原先的指针，如图
4. realloc如果申请0字节的空间，则会返回空指针
5. 如果使用realloc之后使用了2个指针接受之前的指针和realloc之后的指针，只需释放realloc的空间，因为不管原来的空间是被继续使用了还是因为大小不够更换了空间，旧的空间已经被realloc释放掉了，不过你仍然需要分别置空两个指针。
6. 小心越界访问
安全起见，小心使用C语言realloc()函数
利用动态内存的C语言小项目
后续附上利用动态内存的C语言小项目：动态通讯录
主文件
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include "contact.h"
void menu() {
printf("*****************************************\n");
printf("********** 1. add 2. del ********\n");
printf("********** 3. search 4. modify ********\n");
printf("********** 5. show 6. sort ********\n");
printf("********** 7. Empty 0. exit ********\n");
printf("*****************************************\n");
}
enum Option
{
EXIT,
ADD,
DEL,
SEARCH,
MODIFY,
SHOW,
SORT,
EMPTY
};
int main()
{
//输入值
int input = 0;
//创建一个通讯录
struct Contact con;
int i = 0;
char name[NAME_MAX] = { 0 };
//初始化通讯录
InitContact(&con);
do{
menu();
printf("请选择:>");
scanf("%d",&input);
switch (input){
case ADD:
ADDContact(&con);
break;
case DEL:
DelContact(&con);
break;
case SEARCH:
SearchContact(&con);
break;
case MODIFY:
ModifyContact(&con);
break;
case SHOW:
ShowContact(&con);
break;
case SORT:
SortContact(&con);
break;
case EMPTY:
EmptyContact(&con);
break;
case EXIT:
DestroyContact(&con);
printf("退出通讯录\n");
break;
default :
printf("选择错误\n");
break;
}
} while (input);
return 0;
}
通讯录文件
#include "contact.h"
//静态版本
//void InitContact(struct Contact* pc) {
// pc->sz = 0;//置为0
// memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//置为0
//}
//动态版本
void InitContact(struct Contact* pc) {
pc->sz = 0;//置为0
pc->data = (struct PeoInfo*)malloc(sizeof(struct PeoInfo) * DEFAULT_SZ);
pc->capacity = DEFAULT_SZ;
}
//静态版本
//void ADDContact(struct Contact* pc) {
// if (pc->sz == MAX) {
// printf("通讯录满了\n");
// }
// else {
// printf("请输入名字:>");
// scanf("%s",pc->data[pc->sz].name);
// printf("请输入年龄:>");
// scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
// //其他的数组，名字就是首元素地址，但是age需要取地址
// printf("请输入性别:>");
// scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
// printf("请输入电话:>");
// scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
// printf("请输入地址:>");
// scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);
//
// printf("添加成功\n");
// pc->sz++;
//
// }
//}
//动态版本
void ADDContact(struct Contact* pc) {
if (pc->sz == pc->capacity) {
//增容
struct PeoInfo* ptr = (struct PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2)*sizeof(struct PeoInfo));
if (ptr != NULL)
{
printf("增容成功\n");
pc->capacity += 2;
pc->data = ptr;
}
else
{
return;
}
}
printf("请输入名字:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
printf("请输入年龄:>");
scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));
//其他的数组，名字就是首元素地址，但是age需要取地址
printf("请输入性别:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
printf("请输入电话:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);
printf("请输入地址:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);
printf("添加成功\n");
pc->sz++;
}
//查找联系人
int FindContactByname(const struct Contact* pc, const char name[]) {
if (pc->sz == 0)
{
printf("通讯录为空\n");
return -1;
}
for (int i = 0; i < pc->sz; ++i) {
if (strcmp(pc->data[i].name, name) == 0){
//找到了
return i;
}
}
//找不到
return -1;
}
//删除联系人
void DelContact(struct Contact* pc) {
if (pc->sz == 0)
{
printf("通讯录为空\n");
return;
}
char name[NAME_MAX] = { 0 };
printf("请输入要删除联系人的名字:>");
scanf("%s",name);
//查找
int pos = FindContactByname(pc, name);
if (pos == -1)
{
printf("指定联系人不存在\n");
}
else{
//删除
for (int j = pos; j < pc->sz-1; ++j) {
pc->data[j] = pc->data[j + 1];
}
printf("删除成功\n");
pc->sz--;
}
}
void ShowContact(struct Contact* pc) {
if (pc->sz == 0)
{
printf("通讯录为空\n");
return;
}
//表格上方
printf("%15s\t%5s\t%8s\t%15s\t%30s\n","name","age","sex","tele","addr");
for (int i = 0; i < pc->sz; ++i) {
//打印数据
printf("%15s\t%5d\t%8s\t%15s\t%30s\n",
pc->data[i].name, pc->data[i].age, pc->data[i].sex,
pc->data[i].tele, pc->data[i].addr);
}
}
//搜索联系人
void SearchContact(const struct Contact* pc) {
if (pc->sz == 0)
{
printf("通讯录为空\n");
return;
}
char name[NAME_MAX] = { 0 };
printf("请输入要查找联系人的名字:>");
scanf("%s", name);
int pos = FindContactByname(pc, name);
if (pos == -1)
{
printf("指定联系人不存在\n");
}
else{
printf("%15s\t%5s\t%8s\t%15s\t%30s\n", "name", "age", "sex", "tele", "addr");
printf("%15s\t%5d\t%8s\t%15s\t%30s\n",
pc->data[pos].name, pc->data[pos].age, pc->data[pos].sex,
pc->data[pos].tele, pc->data[pos].addr);
}
}
//修改联系人
void ModifyContact(struct Contact* pc) {
char name[NAME_MAX] = { 0 };
printf("请输入要改动联系人的名字:>");
scanf("%s", name);
int pos = FindContactByname(pc, name);
if (pos == -1)
{
printf("指定联系人不存在\n");
}
else{
printf("请输入新的名字:>");
scanf("%s", pc->data[pos].name);
printf("请输入新的年龄:>");
scanf("%d", &(pc->data[pos].age));
printf("请输入新的性别:>");
scanf("%s", pc->data[pos].sex);
printf("请输入新的电话:>");
scanf("%s", pc->data[pos].tele);
printf("请输入新的地址:>");
scanf("%s", pc->data[pos].addr);
printf("修改成功\n");
}
}
//排序联系人
void SortContact(struct Contact* pc) {
if (pc->sz == 0){
printf("通讯录为空\n");
return;
}
int num = pc->sz;
struct PeoInfo s;
int ret = 0;
int flag = 0;
for (int i = 0; i < num - 1; i++){
for (int j = 0; j < num - 1 - j; j++){
ret = strcmp(pc->data[j].name, pc->data[j + 1].name);
if (ret == 1){
s = pc->data[j];
pc->data[j] = pc->data[j + 1];
pc->data[j + 1] = s;
flag = 1;
}
if (flag = 0){
break;
}
}
}
printf("排序成功\n");
}
void EmptyContact(struct Contact* pc){
InitContact(pc);
printf("联系人已清空\n");
}
//销毁通讯录
void DestroyContact(struct Contact* pc){
free(pc->data);
pc->data = NULL;
pc->capacity = 0;
pc->sz = 0;
}
头文件
#pragma once
//防止头文件重复包含
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <assert.h>
//宏定义
#define DEFAULT_SZ 3
#define NAME_MAX 20
#define SEX_MAX 6
#define TELE_MAX 12
#define ADDR_MAX 30
#define MAX 1000
//联系人信息结构体
struct PeoInfo
{
char name[NAME_MAX];
int age;
char sex[SEX_MAX];
char tele[TELE_MAX];
char addr[ADDR_MAX];
};
//通讯录--动态版本
struct Contact{
struct PeoInfo* data;//使其指向一块冬天开辟的空间
int sz;//记录当前已使用容量
int capacity;//记录当前最大容量
};
//静态版本
//struct Contact
//{
// //1000个人的数据村房子啊数组中
// struct PeoInfo data[MAX];
// //通讯录当前有效人数
// int sz;
//};
//初始化通讯录
void InitContact(struct Contact* pc);
//增加联系人
void ADDContact(struct Contact* pc);
//删除联系人
void DelContact(struct Contact* pc);
//查找联系人
int FindContactByname(const struct Contact* pc,const char name[]);
//展示联系人
void ShowContact(struct Contact* pc);
//查找指定联系人
void SearchContact(const struct Contact* pc);
//修改指定联系人
void ModifyContact(struct Contact* pc);
//排序联系人
void SortContact(struct Contact* pc);
//清空联系人
void EmptyContact(struct Contact* pc);
//销毁通讯录
void DestroyContact(struct Contact* pc);