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。
| 序号 | 函数和描述 |
|---|---|
| 1 | 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。 |
| 2 | void free(void *address); 该函数释放 address 所指向的h内存块。 |
| 3 | 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。 |
| 4 | void *realloc(void *address, int newsize); 该函数重新分配内存，把内存扩展到 newsize。 |
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，例如您想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需内存大小的字符，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。
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。