一文带你搞懂C语言动态内存管理_C 语言

一、malloc函数和free函数

(1) 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* malloc (size_t size);

(2) free函数

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。

二、calloc函数与malloc函数的异同

（1）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。

（2）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。

（3）例如

#include<stdio.h>
int main()
{
	int* p = calloc(10, sizeof(int));
	if (NULL != p)
	{
	   //使用空间
	}

	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

三、柔性数组

（1）特点

• 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。2. 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。

（2）使用优势

//代码1
#include<stdio.h>
typedef struct st_type
{
	int i;
	int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
void main()
{
	printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4
	int i = 0;
	type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));
	//业务处理
	p->i = 100;
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		p->a[i] = i;
	}
	free(p);
}

//代码2
#include<stdio.h>
typedef struct st_type
{
	int i;
	int* p_a;
}type_a;
void main()
{
	type_a* p = malloc(sizeof(type_a));
	p->i = 100;
	p->p_a = (int*)malloc(p->i * sizeof(int));
	//业务处理
	for (int i = 0; i < 100; i++)
	{
		p->p_a[i] = i;
	}
	//释放空间
	free(p->p_a);
	p->p_a = NULL;
	free(p);
	p = NULL;
}

上述代码1和代码2都可以完成同样的功能，但是方法1的实现有两个好处：

1. 方便内存释放

如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。

2. 这样有利于访问速度.

连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。