C54-动态开辟内存空间

1.malloc

• 原型：void* malloc(size_t size);（位于 <stdlib.h> 头文件中）

• 作用：分配一块连续的、未初始化的内存块，大小为 size 字节。

• 返回值：

  • 成功：返回指向分配内存首地址的 void* 指针（需强制类型转换后才能使用）。
  • 失败（如内存不足）：返回 NULL。

• 代码示例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{char *p;             // 1. 声明一个 char 类型的指针 pp=(char *)malloc(1); // 2. 动态分配 1 字节的内存，并将地址赋给 p*p= 'c';             // 3. 将字符 'c' 存储到 p 指向的内存中printf("%c\n",*p);p=(char *)malloc(12);strcpy(p,"Hello!");printf("%s",p);return 0;
}

• 成果展示:

2.realloc

作用：调整动态内存块大小（扩大/缩小）。

原型：

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

• ptr：原内存指针。
• new_size：新大小（字节）。若为 0 且 ptr 非空，等同 free。

关键点：

1. 可能移动内存：若原位置空间不足，会分配新内存并复制数据。

示例：

int *arr = malloc(5 * sizeof(int));  
arr = realloc(arr, 10 * sizeof(int));  // 扩容到10个int
free(arr);

• 代码示例:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{char *p;             p=(char *)malloc(7);strcpy(p,"Hello!");printf("%s\n",p);printf("扩容前地址:%p\n",p);free(p); p=NULL;int len;len=strlen("若原位置空间不足，会分配新内存并复制数据");p=realloc(p,len+1);strcpy(p,"若原位置空间不足，会分配新内存并复制数据");printf("%s\n",p);printf("扩容后地址:%p\n",p);return 0;
}

• 成果展示:

3.free

作用：释放 malloc/calloc/realloc 分配的动态内存，防止内存泄漏。

用法：

void free(void *ptr);  // ptr 必须是动态分配的内存地址

关键点：

1. 必须配对使用：每个 malloc 都要对应一个 free。
2. 避免悬空指针：释放后指针应置 NULL（ptr = NULL）。
3. 禁止重复释放：对同一内存多次 free 会导致崩溃。
4. 仅用于动态内存：静态数组（如 int a[10]）不可 free。

示例：

int *p = malloc(10 * sizeof(int));  
if (p != NULL) {  // 使用内存...  free(p);  p = NULL; // 安全操作  
}

4.memset

功能

快速将某块内存的所有字节设为指定值（按字节填充）。

函数原型

void *memset(void *ptr, int value, size_t num);  

• ptr：目标内存首地址（如数组、结构体）。
• value：填充值（实际取低8位，范围0~255）。
• num：填充的字节数（通常用 sizeof 计算）。
• 返回值：返回 ptr 本身。

---

常用场景

1. 清零内存（最安全）：

   int arr[10];  
   memset(arr, 0, sizeof(arr)); // 所有字节置0  
   

• 代码示例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr[10]={1,2,3,4,};memset(arr,0,sizeof(arr));for(int i=0;i<10;i++){printf("%d ",arr[i]);}return 0;
}

• 成果展示:

2. 填充字符数组：

   char str[10];  
   memset(str, 'A', 5);  // 前5字节设为'A'（需手动补'\0'）  
   

• 代码示例:

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char arr[10];memset(arr,'S',5);for(int i=0;i<10;i++){printf("%c ",arr[i]);}return 0;
}

• 成果展示: