动态内存管理—C语言通讯录

目录

一，动态内存函数的介绍

1.1 malloc和free

1.2 calloc

1.3 realloc

1.4C/C++程序的内存开辟

二，通讯录管理系统

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动态内存函数的介绍

malloc

free

calloc

realloc

一，动态内存函数的介绍

1.1 malloc和free

void* malloc ( size_t size );

这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

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，因此 malloc的返回值一定要做检查。

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。

如果参数 size 为 0 ， malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。

void free ( void* ptr );

free 函数用来释放动态开辟的内存。

如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那 free 函数的行为是未定义的。

如果参数 ptr 是 NULL 指针，则函数什么事都不做。

可以看到，free之后将向内存申请的空间给释放了，当然不要忘了将他设置为NULL防止野指针的使用，当然如果不释放的话会出现内存泄漏的问题，我们的电脑把程序关了，就退出了，我们申请的空间也就被释放的，但是有些服务器是一直不关的，那如果在使用时一直内存泄漏会出现问题的。

1.2 calloc

void* calloc ( size_t num , size_t size );

函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为 0 。

与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全 0 。

例如：

1.3 realloc

realloc 函数的出现让动态内存管理更加灵活。

有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。

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

ptr 是要调整的内存地址

size 调整之后新大小

返回值为调整之后的内存起始位置。

这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到 新 的空间。

realloc 在调整内存空间的是存在两种情况

情况 1 ：原有空间之后有足够大的空间

情况 2 ：原有空间之后没有足够大的空间

情况 1

当是情况 1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。

情况 2

当是情况 2 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。

将刚刚malloc的空间扩大了2呗，当然指针在给p1之前是需要判断是否开辟成功的，如果没有足够的空间去开辟的话，realloc是会返回NULL指针的，如果用p1去接受，那么就会找不到原来的地址进而导致内存泄漏。

1.4C/C++程序的内存开辟

1. 栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结

束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是

分配的内存容量有限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返

回地址等。

2. 堆区（heap）：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。分

配方式类似于链表。

3. 数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。

4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码

二，通讯录管理系统

头文件：

contact.h

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//通讯录信息包含姓名，年龄，性别，电话，住址
typedef struct PeoInfo
{char name[20];int age;char sex[10];char tele[12];char addr[30];
}PeoInfo;
typedef struct Contact
{//每个人的信息PeoInfo* data;//当天通讯录存储的个数int count;//当前通讯录的容量int capacity;
}Contact;//销毁通讯录
void DestoryContact(Contact* pc);
//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc);//增加通讯录信息
void AddContact(Contact* pc);//打印通讯录的内容
void ShowContact(Contact* pc);
//删除通讯录的内容
void DelContact(Contact* pc);
//查找通讯录的信息
void SearchContact(Contact* pc);
//修改通讯录的信息
void ModifyContact(Contact* pc);
//排序通讯录的内容
void SortContact(Contact* pc);

contact.c文件

#include"contact.h"//初始化通讯录
void InitContact(Contact* pc)
{//断言，pc不为空assert(pc);//初始时我们给通讯录两个大小的空间Contact* temp = (PeoInfo*)calloc(2, sizeof(PeoInfo));//如果开辟成功这将if (temp){pc->data = temp;pc->capacity = 2;pc->count = 0;}
}//检测通讯录容量
void Checkcapacity(Contact* pc)
{//如果当前容量等于我们的存放信息的个数那么我们就扩容if (pc->capacity == pc->count){Contact* temp = (Contact*)realloc(pc->data, sizeof(PeoInfo) * 4);if (temp){pc = temp;//每次增容成功会都要增加capacity的值pc->capacity = pc->capacity + 4;printf("增容成功\n");}}
}//增加联系人
void AddContact(Contact* pc)
{assert(pc);//判断通讯录是否已满Checkcapacity(pc);//添加信息printf("请输入姓名:>");scanf("%s", pc->data[pc->count].name);printf("请输入年龄:>");scanf("%d", &pc->data[pc->count].age);printf("请输入性别:>");scanf("%s", pc->data[pc->count].sex);printf("请输入电话:>");scanf("%s", pc->data[pc->count].tele);printf("请输入住址:>");scanf("%s", pc->data[pc->count].addr);//每次添加联系人之后要将count+1pc->count++;printf("添加成功\n");
}//销毁通讯录
void DestoryContact(Contact* pc)
{//释放我们申请的空间free(pc->data);pc->data = NULL;
}//展示通讯录的信息
void ShowContact(Contact* pc)
{assert(pc);int i = 0;printf("%-10s%-10s%-10s%-12s%-10s\n", "姓名", "年龄", "性别", "电话", "住址");for (i = 0; i < pc->count; i++){printf("%-10s%-10d%-10s%-20s%-15s", pc->data[i].name,pc->data[i].age,pc->data[i].sex,pc->data[i].tele,pc->data[i].addr);printf("\n");}}//查找通讯录里面是否有这个 不考虑重名问题
int find_by_name(Contact* pc, char name[])
{assert(pc);int i = 0;for (i = 0; i < pc->count; i++){if (strcmp(pc->data[i].name, name) == 0){return i;}}return -1;
}//删除通讯录中某个人的信息
void DelContact(Contact* pc)
{assert(pc);printf("请输入要删除人的姓名:>");char name[20] = { 0 };//如果通讯录中没有信息if (pc->count == 0){printf("通讯录中没有信息可删除\n");return;}scanf("%s", name);//查找信息int pos = find_by_name(pc, name);if (pos == -1){printf("要删除的人不存在\n");return;}//删除信息int i = 0;for (i = pos; i <= pc->count - 1; i++){pc->data[pos] = pc->data[pos + 1];}pc->count--;printf("删除成功\n");
}//查找通讯录中的某个人
void SearchContact(Contact* pc)
{assert(pc);if (pc->count == 0){printf("通讯录中没有信息可删除\n");return;}char name[20] = { 0 };printf("请输入你要查找人的名字:>");scanf("%s", name);int pos = find_by_name(pc, name);if (pos == -1){printf("要删除的人不存在\n");return;}printf("要查找人的信息如下:>\n");printf("%-10s%-10s%-10s%-12s%-10s\n", "姓名", "年龄", "性别", "电话", "住址");printf("%-10s%-10d%-10s%-20s%-15s", pc->data[pos].name,pc->data[pos].age,pc->data[pos].sex,pc->data[pos].tele,pc->data[pos].addr);printf("\n");
}//修改通讯录中某个人信息
void ModifyContact(Contact* pc)
{assert(pc);if (pc->count == 0){printf("通讯录中没有信息可修改\n");return;}char name[20] = { 0 };//查找printf("请输入你要修改信息人的名子:>");scanf("%s", name);int pos = find_by_name(pc, name);if (pos == -1){printf("要修改的人的信息不存在\n");return;}//修改printf("请输入你要修改的内容:\n");printf("请输入姓名:>");scanf("%s", pc->data[pos].name);printf("请输入年龄:>");scanf("%d", &pc->data[pos].age);printf("请输入性别:>");scanf("%s", pc->data[pos].sex);printf("请输入电话:>");scanf("%s", pc->data[pos].tele);printf("请输入住址:>");scanf("%s", pc->data[pos].addr);printf("修改成功\n");
}//给qsort函数的比较函数
int cmp_by_name(const void* e1, const void* e2)
{return strcmp(((PeoInfo*)e1)->name, ((PeoInfo*)e2)->name);
}
//排序我们的通讯录，按照名字排序
void SortContact(Contact* pc)
{assert(pc);qsort(pc->data, pc->count, sizeof(PeoInfo), cmp_by_name);printf("排序成功\n");
}

test.c

#include "contact.h"void menu()
{printf("**************************************\n");printf("**************************************\n");printf("*******  1.add     2.Del    **********\n");printf("*******  3.search  4.modify **********\n");printf("*******  5.show    6.sort   **********\n");printf("*******  0.exit             **********\n");printf("**************************************\n");printf("**************************************\n");
}
int main()
{int input = 0;Contact con;InitContact(&con);do{   //打印菜单做提示menu();printf("请选择:>");scanf("%d", &input);switch (input){case 1:AddContact(&con);break;case 2:DelContact(&con);break;case 3:SearchContact(&con);break;case 4:ModifyContact(&con);break;case 5:ShowContact(&con);break;case 6:SortContact(&con);break;case 0:printf("退出程序\n");DestoryContact(&con);break;default:printf("选择错误请重新选择:>");break;}} while (input);return 0;
}