C语言学习笔记--动态内存分配
1. 动态内存分配的意义
(1)C 语言中的一切操作都是基于内存的。
(2)变量和数组都是内存的别名。
①内存分配由编译器在编译期间决定
②定义数组的时候必须指定数组长度
③数组长度是在编译期就必须确定的
(3)但是程序运行的过程中,可能需要使用一些额外的内存空间
2. malloc 和 free 函数
(1)malloc 和 free 用于执行动态内存分配的释放
(2)malloc 所分配的是一块连续的内存
(3)malloc 以字节为单位,并且返回值不带任何的类型信息:void* malloc(size_t size);
(4)free 用于将动态内存归还系统:void free(void* pointer);
(5)_msize(void* pointer)可以获取 malloc 出来的内存空间大小
3. 使用 malloc 和 free 需要注意的地方
(1)malloc 和 free 是库函数,而不是系统调用
(2)malloc 实际分配的内存可能有会比请求的多,但不能依赖于不同平台下的 malloc 行为。
(3)当请求的动态内存无法满足时,malloc 返回 NULL
(4)当 free 的参数为 NULL 时,函数直接返回
malloc(0)返回什么?
#include <stdio.h> #include <malloc.h> int main() { int i=10; int* p= NULL; for(i=0;i<100;i++) { //注意，malloc(0)会返回一个有效的内存地址，大小为1 //但我们不能依赖编译器的这种行为来使用这个字节的空间！ p = (int*)malloc(i); printf("%d ",_msize(p));//返回malloc出来的内存空间大小 free(p); } return 0; }
内存泄漏检测模块
mleak.h
#ifndef _MLEAK_H_ #define _MLEAK_H_ #include <stdio.h> #include <malloc.h> #define MALLOC(n) mallocEx(n, __FILE__, __LINE__) #define FREE(p) freeEx(p) void* mallocEx(size_t n, const char* file, const line); void freeEx(void* p); void PRINT_LEAK_INFO(); #endif
mleak.c
#include "mleak.h" #define SIZE 256 //动态内存申请参数结构体 typedef struct { void* pointer;//申请到的内存地址 int size; //内存块大小 const char* file; //文件名 int line; //文件行号 }MItem; static MItem g_record[SIZE]; //记录每个动态内存申请的操作 void* mallocEx(size_t n, const char* file, const line) { int i = 0; void* ret = malloc(n);//动态内存申请 if(ret != NULL) { //申请成功，则记录下来 //遍历全局数组，记录此次操作 for(i = 0; i< SIZE; i++) { //查找位置 if(g_record[i].pointer == NULL) { g_record[i].pointer = ret; g_record[i].size = n; g_record[i].file = file; g_record[i].line = line; break; } } } return ret; } void freeEx(void* p) { if(p != NULL) { int i = 0; //遍历全局数组，释放内存空间，并清除操作记录 for(i = 0; i< SIZE; i++) { if(g_record[i].pointer == p) { g_record[i].pointer = NULL; g_record[i].size = 0; g_record[i].file = NULL; g_record[i].line = 0; free(p); break; } } } } void PRINT_LEAK_INFO() { int i = 0; printf("Potenital Memory Leak Info:\n"); //遍历全局数组，打印未释放的空间的申请记录 for(i = 0; i< SIZE; i++) { //查找位置 if(g_record[i].pointer != NULL) { printf("Address:%p, size:%d, Location:%s:%d\n", g_record[i].pointer, g_record[i].size, g_record[i].file, g_record[i].line); } } }
testc.
#include <stdio.h> #include "mleak.h" void f() { //没释放，会造成内存泄漏！ MALLOC(100); } int main() { int* p = (int*)MALLOC(3 * sizeof(int)); f(); p[0] = 1; p[1] = 2; p[2] = 3; FREE(p); PRINT_LEAK_INFO(); return 0; } /* 输出结果： E:\Study>gcc test.c mleak.c E:\Study>a.exe Potenital Memory Leak Info: Address:00602ED8, size:100, Location:38-1.c:7 */
4. calloc 和 realloc 函数
(1)malloc 的同胞兄弟:
void* calloc(size_t num, size_t size);
void* realloc(void* pointer,size_t new_size);
(2)calloc 参数表示要返回 num 个某种类型(如 sizeof(int))大小的内存空间。calloc 能以类型大小为单位申请内存并初始化为 0.
(3)realloc 用于修改一个原先己经分配的内存块大小。当第一个参数 pointer 为 NUL 时,等价于 malloc。
calloc 和 realloc 的使用
#include <stdio.h> #include <malloc.h> #define SIZE 5 int main() { int i = 0; int* pI = (int*)malloc(SIZE * sizeof(int)); //malloc内存没有初始化 short* pS = (short*)calloc(SIZE, sizeof(short));//内存初始化为0 for (i = 0; i < SIZE;i++) { printf("pI[%d] = %d, pS[%d] = %d\n", i, pI[i], i, pS[i]); } printf("Before: pI = %p\n", pI); //重置内存大小之前的pI指针 pI = (int*)realloc(pI, 2 * SIZE * sizeof(int)); //内存未初始化的 printf("After: pI = %p\n", pI); for (i = 0; i < 10;i++) { printf("pI[%d] = %d\n", i, pI[i]); } free(pI); free(pS); return 0; }
参考资料：
www.dt4sw.com
http://www.cnblogs.com/5iedu/category/804081.html
