C语言中的动态内存管理

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  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，例如您向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：

#include

#include

#includeintmain()

{   charname[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=ZaraAliDescription:Zara ali a DPS student inclass10th

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：

#include

#include

#includeintmain()

{   charname[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 = 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=ZaraAliDescription:Zara ali a DPS student.Sheisinclass10th

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。