c语言中的动态内存管理

在 C 语言中，动态内存管理主要通过以下几个函数实现：

 

一、malloc 函数

 

功能： malloc 函数用于在内存的动态存储区中分配一块长度为 size 字节的连续区域。函数返回一个指向分配区域起始地址的指针，如果分配失败则回 NULL 

示例:

 

 

 

二、calloc 函数

 

功能： calloc 函数用于在内存的动态存储区中分配 n 个长度为 size 字节的连续区域，并将分配的内存初始化为 0。函数返回一个指向分配区域起始地址的指针，如果分配失败则返回 NULL 。

示例：

 

 三、realloc 函数

 

 功能： realloc 函数用于调整先前由 malloc 、 calloc 或 realloc 分配的内存块的大小。新的大小由 size 指定。如果新大小大于旧大小，可能会移动内存块以提供更多空间；如果新大小小于旧大小，可能会截断内存块，但不会释放多余的空间。函数返回一个指向调整后内存块起始地址的指针，如果分配失败则返回 NULL 。

示例：

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四，free函数

 

在 C 语言中， free 函数用于释放动态分配的内存空间。
 
一、函数原型
 
 void free(void *ptr); 
 
它接受一个参数 ptr ，这是一个指向要释放的内存块的指针。这个指针应该是之前通过 malloc 、 calloc 或 realloc 函数分配的内存的地址。
 
二、使用方法
 
例如：
 

 
 
三、注意事项
 
1. 确保只释放已分配的内存：传递给 free 的指针必须是由动态内存分配函数返回的有效指针，否则可能会导致未定义的行为。
2. 避免重复释放：对同一内存块多次调用 free 可能会导致错误，应该确保只释放一次内存。
3. 释放后避免继续使用指针：释放内存后，指针仍然指向原来的内存地址，但该内存已经不可用。为了避免错误，最好将指针设置为 NULL 。

 

在 C 语言中，使用动态内存管理时常见的错误有以下几种：

 

一、内存泄漏

 

- 表现：申请了动态内存但没有在合适的时候释放，导致内存资源一直被占用，随着程序的运行，可能会耗尽系统。

 二、悬空指针

 表现：指针指向的内存被释放后，指针没有被置为 NULL 或重新赋值，继续使用该指针会导致未定义行为。

-示例：

void danglingPointerExample()

{

    int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int));

    free(ptr);

    // 这里 ptr 成为悬空指针

    int value = *ptr; // 错误，未定义行为

}

 

 三、重复释放

 

- 表现：对同一块已经释放过的内存再次调用 free 函数，可能会导致程序崩溃或其他不可预测的结果。

- 示例：

void doubleFreeError()

{

    int *ptr = (int *)malloc(sizeof(int));

    free(ptr);

    // 再次释放

    free(ptr);

}

 

四、内存越界访问

 

- 表现：通过指针访问超出动态分配内存范围的地址，可能会破坏其他内存区域的数据，导致程序出现错误。

- 示例：

void outOfBoundsAccess()

{

    int *ptr = (int *)malloc(5 * sizeof(int));

    // 访问超出分配内存范围的地址

    ptr[10] = 20;

    free(ptr);

}