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你是真的“C”——进行动态内存分配库函数的使用详解

news 来源：原创 2024/4/25 6:57:46

你是真的“C”——申请动态空间库函数的使用详解😎

  • 前言🙌
    • 一、为什么需要动态内存分配？💞
    • free 函数😘
    • malloc 库函数😘
    • calloc 库函数😘
    • realloc 库函数😘
  • 总结撒花💞

追梦之旅，你我同行

   
😎博客昵称：博客小梦
😊最喜欢的座右铭：全神贯注的上吧！！！
😊作者简介：一名热爱C/C++，算法等技术、喜爱运动、热爱K歌、敢于追梦的小博主！
😘博主小留言：哈喽！😄各位CSDN的uu们，我是你的博客好友小梦，希望我的文章可以给您带来一定的帮助，话不多说，文章推上！欢迎大家在评论区唠嗑指正，觉得好的话别忘了一键三连哦！😘
在这里插入图片描述

前言🙌

    哈喽各位友友们😊，我今天又学到了很多有趣的知识，现在迫不及待的想和大家分享一下！😘我仅已此文，和大家分享你是真的“C”——进行动态内存分配库函数的使用详解。都是精华内容，可不要错过哟！！！😍😍😍

一、为什么需要动态内存分配？💞

我们已经掌握了两种申请内存的方式

int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节
char arr[10] = {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间

但是上述的开辟空间的方式有两个特点：

  1. 空间开辟大小是固定的。
  2. 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
        但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。这时候就只能试试动态存开辟了

free 函数😘

C语言提供了一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
在这里插入图片描述
free函数的作用，是用来释放动态开辟的内存。

free函数使用时需要注意以下两点：

  • 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。

malloc 库函数😘

C语言提供了一个动态内存开辟的函数：malloc库函数。
我们先来了解它的返回类型和形参类型：
在这里插入图片描述

  • 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。

这里举一个例子：动态开辟十个整形大小的数组，
并为其赋值为1, 2, 3，4, 5，6, 7，8, 9，10。并将结果输出。

实现具体代码： 😊

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main()
{int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);int i = 0;if (arr != NULL){for (i = 0; i < 10; i++){*(arr + i) = i + 1;}}for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}free(arr);arr = NULL;return 0;
}

程序结果输出: 😊

在这里插入图片描述

calloc 库函数😘

语言还提供了一个函数叫 calloc ， calloc 函数也用来动态内存分配。原型如下：

在这里插入图片描述

  • 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。

  • 所以如何我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务。

通过代码，来感受一下calloc初始化的魅力 😊

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main()
{int* arr = (int*)calloc(10,sizeof(int));int i = 0;if (arr != NULL){for (i = 0; i < 10; i++){*(arr + i) = i + 1;}}for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}free(arr);arr = NULL;return 0;
}

程序结果输出: 😊在这里插入图片描述

realloc 库函数😘

C语言中还有一种更加灵活申请动态内存空间的库函数 realloc。
realloc函数原型如下：

在这里插入图片描述

realloc 的优势：

  1. realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
  2. 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。而realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。

realloc 使用的规则以及注意点：

  1. ptr 是要调整的内存地址
  2. size 调整之后新大小
  3. 返回值为调整之后的内存起始位置。
  4. 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。
  5. realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
  6. 情况1：原有空间之后有足够大的空间
  7. 情况2：原有空间之后没有足够大的空间

realloc 会寻找足够大的空间；

在这里插入图片描述情况1

当是情况1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。

情况2

  1. realloc 会寻找足够大的一段连续可用的空间；
  2. 将原来的数据拷贝到新的内存空间中；
  3. 将原来数组空间释放；
  4. 返回新空间的起始地址。

用代码来感受这两种情况：
第一种情况（原地扩容）：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main()
{int* arr = (int*)malloc(100 * sizeof(int));int* ptr = (int*)realloc(arr, 110 * sizeof(int));int i = 0;if (arr != NULL){//使用}free(arr);arr = NULL;return 0;
}

程序运行结果：
在这里插入图片描述

第二种情况（异地扩容）：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main()
{int* arr = (int*)malloc(100 * sizeof(int));int* ptr = (int*)realloc(arr, 1000000000 * sizeof(int));int i = 0;if (arr != NULL){//使用}free(arr);arr = NULL;return 0;
}

在这里插入图片描述

总结撒花💞

   本篇文章旨在分享动态内存分配库函数的使用知识。希望大家通过阅读此文有所收获！😘如果我写的有什么不好之处，请在文章下方给出你宝贵的意见😊。如果觉得我写的好的话请点个赞赞和关注哦~😘😘😘

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编程日记 2024/4/9 3:29:30

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本章目录 每篇前言1.导语 2.目标 3.知识点 一&#xff0c;常见关键字       1&#xff0c;认识关键字       2&#xff0c;关键字分类           2.1&#xff0c;数据类型关键字             2.1.1&#xff0c;基本数据类型关键字             2.…...

编程日记 2024/4/13 16:30:41

一文快速回顾 Java 操作数据库的方式-JDBC

前言 数据库的重要性不言而喻&#xff0c;不管是什么系统&#xff0c;什么应用软件&#xff0c;也不管它们是 Windows 上的应用程序&#xff0c;还是 Web 应用程序&#xff0c;存储&#xff08;持久化&#xff09;和查询&#xff08;检索&#xff09;数据都是核心的功能。 大…...

编程日记 2024/4/12 12:19:28

92年程序员发帖晒薪资称自己很迷茫，网友：老弟你可以了

当下&#xff0c;是一个“向钱看&#xff0c;向厚赚”的社会。快节奏的生活下&#xff0c;家庭、工作各方面压力很容易使年轻人陷入迷茫和焦虑。 与其他行业相比&#xff0c;程序员的高薪让人羡慕。那么&#xff0c;对于那些真正达到这么多收入的人来说&#xff0c;他们是怎么…...

编程日记 2024/4/23 17:23:14

太敢说了，编程如果这么自学，培训班都得倒闭，直接省去上万元的学费

写了20多年的代码&#xff0c;之前做过阿里的高级架构师&#xff0c;在技术这条路上跌跌撞撞了很多&#xff0c;我今天分享一些我个人的自学方法给各位。现在在网上报个正经点的班得花几千块钱&#xff0c;线下就更夸张&#xff0c;都是万元起步,我的这些学习方法如果你能用好&…...

编程日记 2024/4/23 9:40:42

别急着给中国版ChatGPT唱赞歌：“追风者”无缘“星辰大海”

文心一言发布十余天后&#xff0c;争论仍未有止歇的迹象。 有人给出了“拉垮”的评价&#xff0c;相比于多轮迭代的ChatGPT&#xff0c;文心一言在逻辑推理、多轮对话等方面的表现不尽如人意&#xff1b;也有人认为给文心一言值得肯定&#xff0c;原因是填补了中文互联网的空白…...

编程日记 2024/4/15 7:28:04

异常：Error和Exception

异常机制&#xff08;Exception&#xff09; 什么是异常 实际工作中&#xff0c;遇到的情况不可能是非常完美的。比如&#xff1a;你写的某个模块&#xff0c;用户输入不一定符合你的要求、你的程序要打开某个文件&#xff0c;这个文件可能不存在或者文件格式不对&#xff0c…...

编程日记 2024/4/23 15:16:19

Python满屏表白代码

目录 前言 爱心界面 无限弹窗 前言 人生苦短&#xff0c;我用Python&#xff01;又是新的一周啦&#xff0c;本期博主给大家带来了一个全新的作品&#xff1a;满屏表白代码&#xff0c;无限弹窗版&#xff01;快快收藏起来送给她吧~ 爱心界面 def Heart(): roottk.Tk…...

编程日记 2024/4/24 10:19:48

AI时代，操作系统交互的革命性变革

AI时代对操作系统交互的影响 对于2024年的智能手机厂商们来说&#xff0c;在冲击高端市场的路上有一场绝对输不起的硬仗&#xff0c;那就是AI大模型的落地之战。 OpenAI的ChatGPT引爆了全球AIGC&#xff08;生成式人工智能&#xff09;热潮&#xff0c;短短一年时间里&#xff…...

编程日记 2024/4/25 5:10:38

【深度学习】Dropout、DropPath

一、Dropout 1. 概念 Dropout 在训练阶段会让当前层每个神经元以drop_prob&#xff08; 0 ≤ drop_prob ≤ 1 0\leq\text{drop\_prob}\leq1 0≤drop_prob≤1&#xff09;的概率失活并停止工作&#xff0c;效果如下图。 在测试阶段不会进行Dropout。由于不同批次、不同样本的神…...

编程日记 2024/4/23 12:36:54

保护视力，从 CareUEyes 开始 —— 你的电脑护眼小助手

在数字化时代&#xff0c;我们的眼睛比以往任何时候都更频繁地面对屏幕。长时间盯着电脑工作&#xff0c;不仅影响视力&#xff0c;还可能导致眼疲劳和不适。今天&#xff0c;我要向大家推荐一款专为电脑用户设计的护眼软件——CareUEyes。 CareUEyes&#xff1a;你的视力守护者…...

编程日记 2024/4/25 5:54:58

密码学 | 椭圆曲线数字签名方法 ECDSA（下）

目录 10 ECDSA 算法 11 创建签名 12 验证签名 13 ECDSA 的安全性 14 随机 k 值的重要性 15 结语 ⚠️ 原文&#xff1a;Understanding How ECDSA Protects Your Data. ⚠️ 写在前面&#xff1a;本文属于搬运博客&#xff0c;自己留着学习。同时&#xff0c;经过几…...

编程日记 2024/4/23 22:08:08

uniapp uni.navigateBack 连带返回问题记录

uniapp uni.navigateBack 连带返回问题记录 问题描述 去除原生导航栏&#xff0c;使用自定义导航&#xff0c;并使用自定义返回按钮&#xff0c;通过方法handleBack.navigateBack()返回到上一页。 共有3层页面&#xff0c;A -> B -> C。都是自定义导航栏。均使用navig…...

编程日记 2024/4/25 3:11:28

Java多线程-API

常见API一览 Thread t1 new Thread(() -> {System.out.println("我是线程t1");System.out.println("Hello, World!"); }); t1.start(); // 获取线程名称 getName() // 线程名称默认是Thread-0, Thread-1, ... System.out.println(t1.getName());// 通过…...

编程日记 2024/4/24 10:49:21