易懂|动态内存分配浅论笔记|c语言|新手

动态内存分配在初级C语言中是一个极其重要的章节，不管是现在还是将来，学好动态内存分配的我们将会终生受益。本篇文章较适合于初学者阅读，在初期学到的内容基本上都会在这里呈现。本篇博客从写入到结束历史5小时，觉得这篇文章总结的较为详细的话别忘了收藏与关注哦(我愿称之为舔狗级别讲解)，后续我将更新更深一层的动态内存分配。
在学到这知识点之前的我们是否会这样的问题，在之前我们学的一般的变量都要先确定大小，但在使用的时候往往不太如人意，就拿排序来说吧，如果我们所要排序的数字小于编译前确定的大小，是否会造成内存浪费？若大于编译前确定的大小，那我们在编译前分配的内存就显得不够用了。那有没有什么方法能够解决这个问题呢？答案当然是运用动态内存分配！
目录
内存的四块区域
malloc()和free()
calloc()
malloc()和calloc()的区别
realloc()
动态内存分配那点坑
内存的四块区域在进入正题之前我想先描述一下内存的四块存储区域：栈，堆，静态(存储)区，代码区。
栈区->局部变量及函数的形式参数;
堆区->动态内存分配;
静态区->全局变量及静态变量;

#include int b = 0; //全局变量 int main() { int a = 0; //局部变量 }

比如说int a 是局部变量，在栈区，在前面加上static以后则变成静态变量，在静态区。

栈区	部变量及函数的形式参数
堆区	动态内存分配
静态区	全局变量及静态变量 static int a=0

malloc()和free() malloc的原型void* malloc(size_t size)free的原型void free(void * memblock)
动态内存是如何开辟与释放的呢？malloc函数可以在堆上申开辟一个我们想要的大小的空间；free函数能在当动态申请的空间不再使用的时候释放还给操作系统。注意：malloc()和free()是成对存在的，此点在下文会描述到。

#include #include #include int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); //该函数返回一个指向错误字符串的指针，该错误字符串描述了错误 errno } else { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p+i)); } } free(p); //将不再使用的空间返还给操作系统，若缺少此条件则会造成内存泄漏。 p = NULL; return 0; }

如上我们想内存申请了40个字节大小的空间并返回指向这块空间的指针。在使用malloc函数后一定要记得检验malloc的返回值，如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针；如果开辟失败，则返回一个NULL指针。返回值的类型是void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。像上面这个例子则是将开辟空间的类型设为int*。
calloc() calloc函数原型void* calloc(size_t num,size_t size)
其中第一个参数size_t num是想要开辟的元素个数，第二个参数size_t size是元素的大小。

#include #include int main() { int* pc = (int*)calloc(10, sizeof(int)); //calloc（）与malloc（）的使用并没有什么不同，不同之处在于------>下面给你揭晓~ if (pc == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(pc + i) = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(pc + i)); } free(pc); pc = NULL; return 0; }

malloc()和calloc()的区别 malloc函数生成的是xx个字节大小未被初始化的内存空间，而calloc函数生成的是xx个字节已被初始化为0的空间。话不多说，上图上代码！
malloc()如下：

#include #include int main() { int* pc; pc = (int*)malloc(sizeof(int*)*10); printf("%p\n", pc); }

文章图片

calloc()如下：

#include #include int main() { int* pc; pc = (int*)calloc(10,sizeof(int)); printf("%p\n", pc); }

文章图片

仔细观察内存地址会发现，malloc()与calloc()开辟的内存空间有有无初始化之别。可以自己去编译器那里写段代码按f10，打开监视与内存自己去调试一下你就会深信不疑啦，希望看到这的你能自己去调试一下，眼动不如手动，手动如下，上图：

文章图片

realloc() realloc函数模型void* realloc(void* ptr,size_t size)
其中第一个参数是指向某个动态内存的指针，第二个参数是想要加入的空间的大小。
话不多说，上代码：

#include #include #include int main() { int* p = (int*)malloc(20); if (p == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); } else { int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { *(p + i) = i; } } int* ptr = (int*)realloc(p, INT_MAX); if (ptr != NULL) { p = ptr; } int i = 0; for (i = 5; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } free(p); p = NULL; return 0; }

其中，INT_MAX含义如→

文章图片
；
读者可以自己写代码去实现一下，若没有realloc()是无法实现0 1 2 3 4 5 6 7 8 9的，这就是追加空间的妙用。但realloc()追加空间的道路并不是一帆风顺的。
realloc()使用注意事项：

如果p指向的空间之后有足够的内存空间可以追加，则直接追加，后返回p

如果p指向的空间之后没有足够的内存空间可以追加，则realloc函数会重新找一个新的内存区域开辟一块满足需求的空间，并且把原来内存中的数据拷贝回来，释放旧的内存空间

得用一个新的变量来接受realloc函数的返回值

以上就是鄙人对malloc()、free()、calloc()、realloc()的浅见。

接下来我要列举一些小白经常会犯的错误，希望看到这篇文章的你能避开这些坑。
动态内存分配那点坑 1

1.对NULL进行解引用操作；

2.对动态开辟内存的越界访问；

3.对非动态开辟内存使用free释放；

4.使用free释放动态开辟内存的一部分；

5.对同一块动态内存的多次释放；

6动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)。

接下来大部分代码段是为了讲解那些坑，并不能实现！！！

1.对NULL进行解引用操作：当要开辟的空间非常非常大的时候就可能会出现这个情况

int*p=(int*)malloc(95845635894)//太大啦所以error

2.对动态开辟内存的越界访问：用malloc()开辟了xx个字节大小的空间，妄想把xx+N*(N*为大于0的数)大小的东西塞到里面去

#include #include int main() { int* p = (int*)malloc(16); if (p == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); } else { int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++)//16<20 { *(p + i) = i; } } free(p); p = NULL; return 0; }

3.对非动态开辟内存使用free释放:简单来说就是栈区的不归堆区管

{ int a = 10; int* pc = &a; free(pc); pc = NULL; }

error!

4.使用free释放动态开辟内存的一部分：简单来说就是，月下的你不复当年模样(循环的时候发现她已经不再是原来的那个她，因为她已经不在原地了)，上代码：

int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { printf("%s\n", strerror(errno)); } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *p++ = i; //这里是问题所在 } return 0; }

5.对同一块动态内存的多次释放：多次运用free()