周立功: 动态分配memory-malloc（）函数和calloc（）函数

第一章是编程的基础. 本文介绍了1.9.1 malloc（）函数和1.9.2 calloc（）函数.

>>>> 1.9动态分配内存

首先查看内存分配. 所有程序必须保留足够的内存来存储程序使用的数据. 其中一些内存会自动分配. 例如calloc函数使用，声明“ int iNum;”为int类型的值保留足够的内存，或者显式分配一定数量的内存“ int pData [20]”；声明保留20个存储单元，每个存储单元存储int类型的值. 该声明还提供了内存的标识符，因此可以使用iNum或pData来标识数据. 程序加载到内存时分配静态数据，程序执行时分配自动数据，程序退出时销毁. 但是C所能做的远不止于此. 您可以在程序运行时请求所需的内存量.

程序在运行时分配的内存空间称为“堆”存储池. 尽管计算机不直接在硬件上支持堆，但是C函数库（stdlib.h）分别提供了动态内存分配和释放. 函数malloc（）和free（），即在运行时根据需要创建存储单元，并在不需要时释放它.

>>> 1.9.1malloc（）函数

malloc（）函数的原型如下:

void * malloc（无符号整数大小）；

其中，void *表示该函数是一个指针函数，size是所需的内存字节数，可以使用sizeof运算符计算每个元素所需的空间量和内存字节数所有元素都需要. 如果分配成功，尽管malloc（）不会为分配的内存分配名称，但它会返回动态分配的内存块的第一个字节的地址. 因此，您可以将地址分配给指针变量，然后使用指针变量访问该内存. 如果分配不成功或内存不足，则返回空指针NULL. 因此，在使用指针返回之前，请务必检查返回值，否则可能导致程序异常终止. 例如:

int * pi = malloc（sizeof（int））;

如果（pi！= NULL）{

//指针没有问题

}其他{

//无效的指针

}

The

malloc（）函数可用于返回指向数组的指针，指向结构的指针等，因此通常此函数的返回值将被强制转换为匹配类型，但从C99版本开始，不需要类型为void *的指针. 通过强制将其分配给所有指针类型变量.

编写程序时，通常很难估计数组的适当大小. 等待程序运行以确定阵列的实际大小会更方便. 该方法是在程序执行期间使用malloc（）为数组分配空间，然后通过指向数组第一个元素的指针访问数组. 假设您正在编写的程序需要一个由n个整数组成的数组，其中n可以在程序执行期间进行计算. 首先，您需要声明指针变量:

int * pi，n;

一旦知道n的值，就让程序调用malloc（）函数为数组分配存储空间:

pi = malloc（n * sizeof（int））;

如果（pi == NULL）返回-1;

当pi指向动态分配的内存块时，您可以忽略pi是指针的事实，并将其用作数组名称. 这是C数组与指针之间紧密关系所带来的便利. 由于数组名称是数组第一个元素的地址，因此，如果让pi指向该块的第一个元素，则可以像使用数组名称一样使用它. 也就是说，您可以使用pi [0]访问块的第一个元素，使用pi [1]访问第二个元素，依此类推. 例如，使用以下循环初始化pi指向的数组:

for（i = 0; i

动态内存分配可以提供更大的灵活性calloc函数使用，例如:

char * pcStr;

char * pcStr = malloc（strlen（“确定！”）+ 1）；

strcpy（pcStr，“确定！”）；

在这里，使用strlen（）计算字符串的长度，请务必记住要添加结束字符NUL. 为什么不使用sizeof？因为szieof将返回数组和指针的长度，而不是字符串的长度.

>>> 1.9.2 calloc（）函数

尽管可以使用malloc（）函数为数组分配内存，但是C语言提供了更好的calloc（）函数，该函数的原型如下:

void * calloc（size_t nmenb，size_t大小）;

calloc（）函数为nmemb元素数组分配内存空间，其中每个元素的长度为大小字节. 如果请求的空间无效，则此函数返回一个指针. 分配内存后，calloc（）函数将通过将所有位设置为0进行初始化. 例如，调用calloc（）函数为n个整数的数组分配存储空间，并确保将所有整数初始化为0. 例如:

pi = calloc（n，sizeof（int））;

由于calloc（）函数将清楚地分配内存，而malloc（）函数不会，因此可以使用以“ 1”作为第一个参数的calloc（）函数来为任何类型的数据项分配空间. 例如:

结构点{int x，y;} * pi;

pi = calloc（1，sizeof（结构点））;

执行此语句后，pi将指向一个结构，并且该结构的成员x和y将被设置为0.

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