C 内存管理 · WSchool C语言教程

# C 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 **<stdlib.h>** 头文件中找到。 | 函数 | 描述 | | --- | --- | | **void \*calloc(int num, int size);** | 该函数分配一个带有 function allocates an array of **num** 个元素的数组，每个元素的大小为 **size** 字节。 | | **void free(void *address);** | 该函数释放 address 所指向的h内存块。 | | **void \*malloc(int num);** | 该函数分配一个 **num** 字节的数组，并把它们进行初始化。 | | **void \*realloc(void *address, int newsize);** | 该函数重新分配内存，把内存扩展到 **newsize**。 | ## 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学内存大小的字符，后续再根据需求来分配内存，如下所示： ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 动态分配内存 */ description = 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 = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student in class 10th ``` 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 <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 动态分配内存 */ description = 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 = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th ``` 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。