【C語言】動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理-創(chuàng)新互聯(lián)

realloc函數(shù)的出現(xiàn)讓動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理更加靈活。

有時(shí)會(huì)我們發(fā)現(xiàn)過去申請(qǐng)的空間太小了，有時(shí)候我們又會(huì)覺得申請(qǐng)的空間過大了，那為了合理的時(shí) 候內(nèi)存，我們一定會(huì)對(duì)內(nèi)存的大小做靈活的調(diào)整。那 realloc 函數(shù)就可以做到對(duì)動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存大小 的調(diào)整。

函數(shù)原型如下：

void* realloc (void* ptr, size_t size);

• ptr 是要調(diào)整的內(nèi)存地址
• size 調(diào)整之后新大小
• 返回值為調(diào)整之后的內(nèi)存起始位置。
• 這個(gè)函數(shù)調(diào)整原內(nèi)存空間大小的基礎(chǔ)上，還會(huì)將原來內(nèi)存中的數(shù)據(jù)移動(dòng)到新的空間。

realloc在調(diào)整內(nèi)存空間的是存在兩種情況：

情況1：原有空間之后有足夠大的空間

要擴(kuò)展內(nèi)存就直接原有內(nèi)存之后直接追加空間，原來空間的數(shù)據(jù)不發(fā)生變化。

情況2：原有空間之后沒有足夠大的空間

當(dāng)是情況2 的時(shí)候，原有空間之后沒有足夠多的空間時(shí)，擴(kuò)展的方法是：在堆空間上另找一個(gè)合適大小的連續(xù)空間來使用。這樣函數(shù)返回的是一個(gè)新的內(nèi)存地址。

例子：

#includeint main()
{
 int *ptr = (int*)malloc(100);
 if(ptr != NULL)
 {
     //業(yè)務(wù)處理
 }
 else
 {
     exit(EXIT_FAILURE);    
 }
 //擴(kuò)展容量
 //代碼1
 ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//這樣是不可以的，如果申請(qǐng)空間失敗，將會(huì)返回空指針給ptr，導(dǎo)致原來的數(shù)據(jù)也找不到
 
 //代碼2
 int*p = NULL;
 p = realloc(ptr, 1000);
 if(p != NULL)
 {
 ptr = p;
 }
 //業(yè)務(wù)處理
 free(ptr);
 return 0;
}

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
 *p = 20;
 free(p);
}

如果開辟空間失敗，p的值是NULL，就會(huì)對(duì)空指針進(jìn)行解引用操作，出現(xiàn)問題。

void test()
{
 int i = 0;
 int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
 if(NULL == p)
 {
 exit(EXIT_FAILURE);
 }
 for(i=0; i<=10; i++)
 {
 *(p+i) = i;//當(dāng)i是10的時(shí)候越界訪問
 }
 free(p);
}

void test()
{
 int a = 10;
 int *p = &a;
 free(p);
}

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 p++;
 free(p);
}

經(jīng)過“p++”后，p不再指向動(dòng)態(tài)內(nèi)存的起始位置。

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 free(p);
 free(p);
}

p重復(fù)釋放。

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 if(NULL != p)
 {
 *p = 20;
 }
}
int main()
{
 test();
 while(1);
}

如果程序不結(jié)束，動(dòng)態(tài)內(nèi)存不經(jīng)過free釋放，動(dòng)態(tài)內(nèi)存是不會(huì)被釋放的，就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏的現(xiàn)象。

C/C++程序內(nèi)存分配的幾個(gè)區(qū)域：

1. 棧區(qū)（stack）：在執(zhí)行函數(shù)時(shí)，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié) 束時(shí)這些存儲(chǔ)單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是 分配的內(nèi)存容量有限。 棧區(qū)主要存放運(yùn)行函數(shù)而分配的局部變量、函數(shù)參數(shù)、返回?cái)?shù)據(jù)、返 回地址等。

2. 堆區(qū)（heap）：一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結(jié)束時(shí)可能由OS回收 。分 配方式類似于鏈表。

3. 數(shù)據(jù)段（靜態(tài)區(qū)）（static）存放全局變量、靜態(tài)數(shù)據(jù)。程序結(jié)束后由系統(tǒng)釋放。

4. 代碼段：存放函數(shù)體（類成員函數(shù)和全局函數(shù)）的二進(jìn)制代碼。?

實(shí)際上普通的局部變量是在棧區(qū)分配空間的，棧區(qū)的特點(diǎn)是在上面創(chuàng)建的變量出了作用域就銷毀。 但是被static修飾的變量存放在數(shù)據(jù)段（靜態(tài)區(qū)），數(shù)據(jù)段的特點(diǎn)是在上面創(chuàng)建的變量，直到程序 結(jié)束才銷毀所以生命周期變長(zhǎng)。

柔性數(shù)組(Flexible?Array)是引入的一個(gè)新特性，它允許你在定義結(jié)構(gòu)體時(shí)創(chuàng)建一個(gè)空數(shù)組，而這個(gè)數(shù)組的大小可以在程序運(yùn)行的過程中根據(jù)你的需求進(jìn)行更改特別注意的一點(diǎn)是：這個(gè)空數(shù)組必須聲明為結(jié)構(gòu)體的最后一個(gè)成員，并且還要求這樣的結(jié)構(gòu)體至少包含一個(gè)其他類型的成員。

不同編譯器有不同的定義形式：

typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[0];//柔性數(shù)組成員
}type_a;

typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[];//柔性數(shù)組成員
}type_a;

• 結(jié)構(gòu)中的柔性數(shù)組成員前面必須至少一個(gè)其他成員。
• sizeof 返回的這種結(jié)構(gòu)大小不包括柔性數(shù)組的內(nèi)存。
• 包含柔性數(shù)組成員的結(jié)構(gòu)用malloc ()函數(shù)進(jìn)行內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配，并且分配的內(nèi)存應(yīng)該大于結(jié)構(gòu)的大 小，以適應(yīng)柔性數(shù)組的預(yù)期大小。

包含柔性數(shù)組成員的結(jié)構(gòu)用malloc函數(shù)進(jìn)行內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配,且分配的內(nèi)存應(yīng)該大于結(jié)構(gòu)的大小，以適應(yīng)柔性數(shù)組的預(yù)期大小。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include#includestruct S
{
	int x;
	int a[];
};
int main()
{
    //為柔性數(shù)組a[]開辟了40個(gè)字節(jié)的空間
	struct S *ps =(struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 40);
	if (ps == NULL)                                    //檢查是否為空指針
	{
		perror("ps");
		return 1;
	}
	ps->x = 10;												
	int i = 0;					
	for (i = 0; i< 10; i++)								
	{                                                  
		ps->a[i] = i;                                   //數(shù)組使用
	}
	for (i = 0; i< 10; i++)
	{
		printf("%d  ",ps->a[i]);                        //數(shù)組打印
	}
	//若覺得40不夠用，可用realloc擴(kuò)容
	//如:
	struct S* ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 80);
	if (ptr == NULL)                                    //檢查是否為空指針
	{
		perror("realloc");
		return 1;
	}
	else
	{
		ps = ptr;
	}
 
	free(ps);                                            //釋放內(nèi)存并置為空指針
	ps = NULL;
}

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當(dāng)前標(biāo)題：【C語言】動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理-創(chuàng)新互聯(lián)
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