前言
对动态内存管理的知识点进行了梳理,并且将上一篇博客实现的通讯录修改为一个动态存储的通讯录。
一、动态内存管理
头文件:stdlib.h 内存区域分配:
1.malloc和free
(1)void* malloc(size_t size):向内存申请一块连续可用的空间,并返回这块空间的指针,如果开辟失败,则返回NULL,因此malloc的返回值一定要检查。 (2)void free( void *memblock ):专门用来做动态内存的释放和回收的。
注意:当我们不释放动态申请的内存的时候,如果程序结束,动态申请的内存由操作系统自动回收,但是如果程序不结束,动态内存是不会自动回收的,就会存在内存泄漏。
代码如下(示例):
int main()
{
int* arr = (int*)malloc(INT_MAX);
if (arr == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
*(arr + i) = i;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
free(arr);
arr = NULL;
return 0;
}
2.calloc
(1)void *calloc( size_t num, size_t size ):开辟一块空间,并把空间的每个字节初始化为0 。这也是与malloc的区别。
代码如下(示例):
int* arr = (int*)calloc(40, sizeof(int));
if (arr == NULL)
{
perror("calloc");
return 1;
}
int* tmp = arr;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *tmp);
tmp++;
}
free(arr);
arr = NULL;
3.realloc
realloc函数动态内存管理更加灵活,可以对申请的空间大小做灵活的调整。 (1)void *realloc( void *ptr, size_t size ):ptr是内存的地址,size是重新调整后的大小, 注意 :如果原有空间有足够大的空间,就在后面直接追加空间,返回原来的地址; 如果原有内存之后没有充足的空间,就会重新在堆上开辟一块大小合适的连续空间,把原来的值复制到新开辟的空间,返回的是一个新的内存地址。 代码如下(示例):
int* arr = (int*)malloc(20);
if (arr == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
int* ptr = (int*)realloc(arr, 40);
if (ptr == NULL)
{
perror("realloc");
return 1;
}
else
{
arr = ptr;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
arr[i] = i;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
free(arr);
arr = NULL;
4.常见的动态内存错误
(1)对NULL指针的解引用操作; (2)对动态开辟空间的越界访问; (3)对非动态开辟内存使用free释放; (4)使用free释放一块动态开辟内存的一部分; (5)对同一块动态内存多次释放; (6)动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)。
5.典型案例
原始:
void GetMemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello,world");
printf(str);
}
修改后:
void GetMemory(char** p)
{
*p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char* str = NULL;
GetMemory(&str);
strcpy(str, "hello,world");
printf(str);
free(str);
str = NULL;
}
二、动态存储的通讯录
1.动态初始化
给静态静态通讯录中增加一个当前最大容量pc->cpacity,初始化的时候使用malloc先给通讯录开辟DEFAULT_SZ个大小的内存。 代码如下(示例):
void InitContact(Contact* pc) {
assert(pc);
pc->sz = 0;
pc->cpacity = DEFAULT_SZ;
pc->data = (PeoInfo*)malloc(pc->cpacity * sizeof(PeoInfo));
if (pc->data == NULL) {
perror("InitContact::malloc");
return;
}
memset(pc->data, 0, pc->cpacity * sizeof(PeoInfo));
}
2.动态分配内存
在使用Add功能的时候,每次使用cpacity和sz比较,如果sz==cpacity,说明空间已满需要扩容,就是要realloc调整内存的大小。 代码如下(示例):
void checkCpacity(Contact* pc) {
if (pc->sz == pc->cpacity) {
PeoInfo* tmp = (PeoInfo*)realloc(pc->data, sizeof(PeoInfo) * (pc->cpacity + 2));
if (tmp != NULL) {
pc->data = tmp;
}
else {
perror("AddContact::realloc");
return;
}
pc->cpacity += 2;
printf("增容成功\n");
}
}
void AddCOntact(Contact* pc) {
assert(pc);
checkCpacity(pc);
printf("请输入姓名-:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);
printf("请输入性别-:>");
scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);
printf("请输入年龄-:>");
scanf("%d", &pc->data[pc->sz].age);
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++;
}
3.释放内存
在退出时,需要对之前malloc和realloc动态开辟的内存,进行释放,直接使用free函数。 代码如下(示例):
void DestroyContact(Contact* pc) {
assert(pc);
free(pc->data);
pc->data = NULL;
pc->sz = 0;
pc->cpacity = 0;
printf("释放成功\n");
}
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