前言

文章目录

• 前言
• 1.为什么存在动态内存分配
• 2.动态内存函数的介绍
• • 2.1 malloc函数
  • 2.2 free函数
  • 2.3 calloc
  • 2.4realloc
• 3 常见的动态内存错误
• 4.经典笔试题
• • 题目 1：
  • 题目 2：
  • 题目 3：
  • 题目 4：
• 5.C/C++程序的内存开辟
• 6.柔性数组
• • 6.1 定义
  • 6.2 柔性数组的特点
  • 6.3 柔性数组的使用
  • 6.3 柔性数组的优势

1.为什么存在动态内存分配

int val=20；
char a[20];

上述的开辟空间有两大特点
1.空间开辟大小是固定的。
2.数组在声明的时候必须指定数组长度，它所需要的内存在编译时分配。
但是对于空间的需求，有时还需要依据运行的时候决定分配，编译的时候无法满足，此时就需要动态内存分配。

2.动态内存函数的介绍

2.1 malloc函数

void* malloc (size_t size);

用途：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。
要点：

• 如果开辟成功，就返回指向该空间的一个指针
• 如果开辟失败，就返回NULL指针，所以使用malloc函数需要检查。
• 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。

使用标准格式

#include
#include
int main()
{int num;scanf("%d", &num);int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * num);if (p == NULL){perror("malloc");exit(1);}return 0;
}

2.2 free函数

void free (void* ptr);

用途：用来释放动态开辟的内存。
要点：

1. 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。
2. 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
   

2.3 calloc

void* calloc (size_t num, size_t size);

用途：动态开辟内存空间，并对其初始化为0。
要点：

• 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。

2.4realloc

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

用途：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。
要点：

• 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
  如下图所示
  
  重新分配内存的时候要注意，需要引进中间变量来接受地址，当返回的不是空指针的时候才重新赋值给原来的指针，以确保但重新开辟空间失败的时候，原来的数据还可以使用保存。
  

3 常见的动态内存错误

解决方案：在动态开辟内存后，一定要判断是否返回的是NULL以确保是否开辟成功。



解决方法：要存动态开辟空间的起始地址。


由谁开辟，就由谁释放。对于函数使用是开辟的空间需要注释加以说明。

4.经典笔试题

题目 1：

题解：

题目 2：

题解：

str接受到p的地址，但是此时地址指向的空间里面的内容被销毁，打印结果不确定

题目 3：

题解

正常打印hello，当是存在内存泄漏

题目 4：

free释放空间后，str变成了野指针，对其进行的操作都是非法访问。

5.C/C++程序的内存开辟

• 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。
• 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。
• 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。
• 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
  

6.柔性数组

6.1 定义

C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员。

6.2 柔性数组的特点

• 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
• sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
• 包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。
  

6.3 柔性数组的使用

6.3 柔性数组的优势

两个代码比较：