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  • C语言标准内存函数

    2020-09-09 10:02:54
    calloc 语法: #include <stdlib.h> void *calloc( size_t num, size_t size );...功能: 函数释放指针ptr指向的空间,以供以后使用。指针ptr 必须由先前对malloc(), calloc(), realloc()的调

    C语言标准内存函数

    calloc

    语法:

      #include <stdlib.h>
      void *calloc( size_t num, size_t size );
    

    功能: 函数返回一个指向num 数组空间,每一数组元素的大小为size。如果错误发生返回NULL。

    free

    语法:

     #include <stdlib.h>
      void free( void *ptr );
    

    功能: 函数释放指针ptr指向的空间,以供以后使用。指针ptr 必须由先前对malloc(), calloc(), realloc()的调用返回。例如:

    typedef struct data_type {
          int age;
          char name[20];
        } data; 
        data *willy;
        willy = (data*) malloc( sizeof(willy) );
        ...
        free( willy );
    

    malloc

    语法:

      #include <stdlib.h>
      void *malloc( size_t size );
    

    功能: 函数指向一个大小为size的空间,如果错误发生返回NULL。 存储空间的指针必须为堆,不能是栈。这样以便以后用free函数释放空间。例如:

    typedef struct data_type {
    int age;
    char name[20];
    } data;
    data bob;
    bob = (data
    ) malloc( sizeof(data) );
    if( bob != NULL ) {
    bob->age = 22;
    strcpy( bob->name, “Robert” );
    printf( “%s is %d years old\n”, bob->name, bob->age );
    }
    free( bob );

    realloc

    语法:

      #include <stdlib.h>
      void *realloc( void *ptr, size_t size );
    

    功能: 函数将ptr 对象的储存空间改变为给定的大小size。 参数size可以是任意大小,大于或小于原尺寸都可以。 返回值是指向新空间的指针,如果错误发生返回NULL。

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  • C语言内存管理函数

    2020-12-09 20:09:13
    C语言内存管理函数 malloc函数 Malloc()函数用来在堆中申请内存空间,free()函数释放原先申请的内存空间。Malloc()函数是在内存的动态存储区中分配一个长度为size字节的连续空间。其参数是一个无符号整型数,返回一...

    C语言内存管理函数

    malloc函数

    Malloc()函数用来在堆中申请内存空间,free()函数释放原先申请的内存空间。Malloc()函数是在内存的动态存储区中分配一个长度为size字节的连续空间。其参数是一个无符号整型数,返回一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针。当函数未能成功分配存储空间时(如内存不足)则返回一个NULL指针。

    由于内存区域总是有限的,不能无限制地分配下去,而且程序应尽量节省资源,所以当分配的内存区域不用时,则要释放它,以便其他的变量或程序使用。

    这两个函数的库头文件为:

    #include

    函数定义如下:

    void *malloc(size_t size) //返回类型为空指针类型

    void free(void *ptr)

    在C++中,使用new和delete运算符来实现内存的分配和释放,使用new/delete运算符实现内存管理比使用malloc/free函数更有优越性。new/delete运算符定义如下:

    static void* operator new(size_t sz); //new运算符

    static void operator delete(void* p); //delete运算符

    realloc函数

    realloc()函数用来从堆上分配内存,当需要扩大一块内存空间时,realloc()试图直接从堆上当前内存段后面的字节中获得更多的内存空间,如果能够满足,则返回原指针;如果当前内存段后面的空闲字节不够,那么就使用堆上第一个能够满足这一要求的内存块,将目前的数据复制到新的位置,而将原来的数据块释放掉。如果内存不足,重新申请空间失败,则返回NULL。此函数定义如下:

    void *realloc(void *ptr,size_t size)

    参数ptr为先前由malloc、calloc和realloc所返回的内存指针,而参数size为新配置的内存大小。其库头文件为:

    #include

    当调用realloc()函数重新分配内存时,如果申请失败,将返回NULL,此时原来指针仍然有效,因此在程序编写时需要进行判断,如果调用成功,realloc()函数会重新分配一块新内存,并将原来的数据拷贝到新位置,返回新内存的指针,而释放掉原来指针(realloc()函数的参数指针)指向的空间,原来的指针变为不可用(即不需要再释放,也不能再释放),因此,一般不使用以下语句:
    ptr=realloc(ptr,new_amount)

    calloc函数

    calloc是malloc函数的简单包装,它的主要优点是把动态分配的内存进行初始化,全部清零。其操作及语法类似malloc()函数。

    ptr=(struct data *)calloc (count,sizeof(strunt data)) //申请并初始化空间

    下面是这个函数的实现描述:

    void *calloc(size_t nmemb,size_t size)

    {

    void *p;

    size_t total;

    total=nmemb *size;

    p=malloc(total); //申请空间

    if(p!=NULL)

    memset(p,’\0’,total); //将其实始化为\0

    return p;

    }

    alloca函数

    alloca()函数用来在栈中分配size个字节的内存空间,因此函数返回时会自动释放掉空间。alloca函数定义及库头文件如下:

    /* Allocate a block that will be freed when the calling function exits. */

    extern void *alloca (size_t __size) __THROW; //从栈中申请空间

    返回值:若分配成功返回指针,失败则返回NULL。

    它与malloc()函数的区别主要在于:

    alloca是向栈申请内存,无需释放,malloc申请的内存位于堆中,最终需要函数free来释放。

    malloc函数并没有初始化申请的内存空间,因此调用malloc()函数之后,还需调用函数memset初始化这部分内存空间;alloca则将初始化这部分内存空间为0。

    作者:一生信仰
    链接:https://www.jianshu.com/p/918a128852da
    来源:简书
    著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

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  • C语言动态内存管理函数有4个,分别为malloc,realloc,calloc和free。malloc函数分配一块堆内存;calloc是malloc的变种,功能相同,有细小的差别;realloc修改原内存块大小;free释放参数指针指向的内存块。下面分别...

         C语言动态内存管理函数有4个,分别为malloc,realloc,callocfreemalloc函数分配一块堆内存;callocmalloc的变种,功能相同,有细小的差别;realloc修改原内存块大小;free释放参数指针指向的内存块。下面分别介绍它们的函数原型、函数功能和一些特别的注意事项。

    Function name

    函数原型

    函数功能

    malloc

    void * malloc ( size_t size );

    向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。

    void* 表示未确定类型的指针。void* 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。

    char *a = NULL;

    //声明一个指向achar*类型的指针

    a = (char*)malloc(100*sizeof(char));

    //使用malloc分配内存的首地址,然后赋值给a

    realloc

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

    更改已经配置的内存空间的大小。可以减小也可以增大。

    calloc

    void * calloc ( size_t num, size_t size );

    在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间,函数返回一个指向分配起始地址的指针;如果分配不成功,返回NULL

    char*str = NULL;

    str = (char*)calloc(10,sizeof(char));

    //calloc在动态分配完内存后,自动初始化该内存空间为零,而malloc不初始化,里边数据是随机的垃圾数据。

    free

    void free ( void * ptr );

    释放之前由上面三个函数分配的内存块,以用于后面的再分配。需要注意的是,执行free后,指针ptr的值没有改变,仍然指向相同的(无效的)位置,而没有被置为NULL

     下面我们着重说明一下realloc。如果将分配的内存减少,realloc仅仅是改变索引的信息。

    如果是将分配的内存扩大,则有以下情况:

    1)如果当前内存段后面有需要的内存空间,则直接扩展这段内存空间,realloc()将返回原指针。

    2)如果当前内存段后面的空闲字节不够,那么就使用堆中的第一个能够满足这一要求的内存块,将目前的数据复制到新的位置,并将原来的数据块释放掉,返回新的内存块位置。

    3)如果申请失败,将返回NULL,此时,原来的指针仍然有效。

    注意:如果调用成功,不管当前内存段后面的空闲空间是否满足要求,都会释放掉原来的指针,重新返回一个指针,虽然返回的指针有可能和原来的指针一样,即不能再次释放掉原来的指针。

    看一下示例代码:

    #include "stdafx.h"
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <string.h>
    
    //函数原型:void *calloc(size_t n, size_t size);
    //函数功能:在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间,
    //          函数返回一个指向分配起始地址的指针;如果分配不成功,返回NULL。
    void testCalloc()
    {
        char*str = NULL;
        /*分配内存空间*/
        str = (char*)calloc(10,sizeof(char));
        /*将hello写入*/
        strcpy(str, "Hello");
        /*显示变量内容*/
        printf("String is %s\n",str);
        /*释放空间*/
        free(str);
        //与malloc的区别:
        //calloc在动态分配完内存后,自动初始化该内存空间为零,而malloc不初始化,里边数据是随机的垃圾数据。
        int i;
        int* pn = (int*)calloc(10, 2*sizeof(int));
        for(i = 0;i < 20;i++)
            printf("%d", pn[i]);
        printf("\n");
        free(pn);
    }
    void testRealloc()
    {
        int input;
        int n;
        int *numbers1;
        int *numbers2;
        int *numbers3;
        numbers1=NULL;
        numbers3=NULL;
    
        if((numbers2=(int *)malloc(5*sizeof(int)))==NULL)//为numbers2在堆中分配内存空间
        {
            printf("malloc memory unsuccessful");
            exit(1);
        }
        
        printf("numbers2 addr: %8X\n",(int)numbers2);
    
        for(n=0;n<5;n++) //初始化
        {
            *(numbers2+n)=n;
            printf("numbers2's data: %d\n",*(numbers2+n));
        }
    
        printf("Enter new size: ");
        scanf("%d",&input);
    
        //重新分配内存空间,如果分配成功的话,就释放numbers2指针,
        //但是并没有将numbers2指针赋为NULL,也就是说释放掉的是系统分配的堆空间,
        //和该指针没有直接的关系,现在仍然可以用numbers2来访问这部分堆空间,但是
        //现在的堆空间已经不属于该进程的了。
        numbers3 = numbers2;
        numbers1=(int *)realloc(numbers2,(input+5)*sizeof(int));
    
        if(numbers1==NULL)
        {
            printf("Error (re)allocating memory");
            exit(1);
        }
        
        printf("numbers1 addr: %8X\n",(int)numbers1);
        printf("numbers3 addr: %8X\n",(int)numbers3);
        
        /*for(n=0;n<5;n++) //输出从numbers2拷贝来的数据
        {
            printf("the numbers1's data copy from numbers2: %d\n",*(numbers1+n));
        }*/
    
        for(n=0;n<input;n++)//新数据初始化
        {
            *(numbers2+5+n)=n+5;
            //printf("numbers1' new data: %d\n",*(numbers1+5+n));
        }
        
        free(numbers1);//释放numbers1,此处不需要释放numbers2,因为在realloc()时已经释放
        numbers1=NULL;
        //free(numbers2);//不能再次释放
        numbers2=NULL;
        //free(numbers3); 因为numbers3也指向numbers2指向的内存块,所以不能再次释放
        numbers3 = NULL;
    }
    int main(int argc, char* argv[], char* envp[])
    {
        testCalloc();
        testRealloc();
        system("pause");
        return 0;
    }

    如果当前内存段后有足够的空间,realloc()返回原来的指针,但是,如果当前内存段后没有足够的空间,realloc()返回一个新的内存段的指针。

    特别感谢下面两篇文章的作者,不明白的东西好像一下子就豁然开朗了,谢谢你们,所以我也希望把我的所学总结起来,能被更多需要的人看到。

    参考文章:

    http://www.cnblogs.com/younes/archive/2010/01/23/1654961.html

    http://blog.csdn.net/hackerain/article/details/7954006

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/wangyuxia/p/6115262.html

    展开全文
  • 目录1 free() 使用前free前程序做了什么2...malloc函数开辟指定大小的内存空间,并返回指向这段空间的起始地址的指针。 2 free 的作用 free对内存做了什么 Deallocates the space previously allocated by malloc(), c

    0 缘起

    在回顾用C语言实现链表的过程中,发现

    • 每个节点在开辟空间之后,到下一个节点被开辟空间之前,没有free();
    • 只有在删除节点时才用free()

    上述两点让我产生疑惑,为什么节点都创建完了还不立即删除,而是在明确有删除节点的地方才进行free()?
    所以决定对动态分配内存空间进行深入地理解。

    1 free() 使用前

    - free前程序做了什么

    • 在free前,程序一定进行了内存空间的动态分配。
    • malloc函数开辟指定大小的内存空间,并返回指向这段空间的起始地址的指针。
      (为叙述方便,这里用malloc()为例分配空间,返回的指针设为ptr.)
    • The behavior is undefined if the value of ptr does not equal a value returned earlier by malloc(), calloc(), realloc(), or aligned_alloc() (since C11).
      如果free的参数——指针,与具有相同变量名的,离它最近的内存分配函数所返回的指针所指向的地址不同,则可能会发生错误。
      ——在malloc()和free()之间,不能对其指针表示的地址进行修改。

    2 free 的作用

    - free对内存做了什么

    • Deallocates the space previously allocated by malloc(), calloc(),
      aligned_alloc, (since C11) or realloc(). [1]
      free释放了 由动态分配内存函数返回的指针 对应的内存空间
      注意:free释放的是内存空间,而不是指针。
      ——释放,指针指向的内存空间可以被其他变量所占用,
      但被占用前,内存空间中的内容仍然存在。但是无法判定是否被占用
    • The behavior is undefined if the memory area referred to by ptr has
      already been deallocated, that is, free() or realloc() has already
      been called with ptr as the argument and no calls to malloc(),
      calloc() or realloc() resulted in a pointer equal to ptr afterwards.[^1]
      同一内存空间对应的指针,在一次free后没有再次被分配空间的情况下,不能再次被free。

    - free对指针做了什么

    指针指向的地址,在没有重新分配内存前,也没有发生变化。

    • If ptr is a null pointer, the function does nothing.[^1]
    • free的参数——指针——为空时,free函数什么也不做

    3 free后怎样做

    free后,指针仍然指向分配的内存空间,指针指向的地址没有变化,地址内的内容也没有发生变化。变化的是这块内存的

    • The behavior is undefined if after free() returns, an access is made through the pointer ptr (unless another allocation function happened to result in a pointer value equal to ptr). [^1]
      在free后进行指针指向的地址访问——所谓的解引用(不是分配空间),可能出现错误。
    • 为了防止在释放内存空间后,紧接着访问内存空间带来的错误,需要在free后,将指针指向NULL
    ptr=NULL;
    

    ptr 指向地址为 0 的内存。NULL 其实就是 0x0。此处的地址,没有访问权限。
    这就提醒别人不要对这个指针进行解引用的操作。这样一来,
    指针ptr就与源来的分配空间不再关联。
    而变量名为ptr的指针在此后可以再次通过动态分配内存指向新的内存空间。

    #include<stdio.h>
    int main(){
        int *x;
        x = (int*)malloc(sizeof(int)); 
        *x = 3; 
        printf("%d\n ", x); 
        printf("%d\n", *x); 
        
        free(x);
        if(x != NULL){
            printf("%d\n", x); 
            printf("%d\n", *x); 
        }
        
        x=NULL;
        printf("%d\n", x); 
        printf("%d\n", *x); 
        
        return 0;
    }
    
    最后运行输出的结果是
    29540368
    3
    29540368
    0
    0
    Segmentation fault (core dumpe
    

    解释:
    通过指针释放了动态分配的内存之后,指针还是指向原来的地址,
    还可以访问原来的地址(不过原来的地址中的值可能变了),

    而最后将指针置为 NULL 之后,显然指针不再指向原来的地址,
    而且如果这时候再想通过指针访问对应的内存,就会报段错误。[^2]

    4 Q&A

    (1) Q:有malloc 一定有free吗?

    A:是的
    但并不是说一个malloc一定要对应一个free.要看具体的场景。
    一旦free,就丧失了指针对这段内存空间的占有权和使用权。
    比如物理结构是链表的实现场景,链表中的各个节点存储在当时分配的内存空间中。如果在构造链表的过程中,边申请存储节点的空间边释放节点空间,那么已经建好的结点的内容有可能被抹掉,所以只要有对该链表及其元素的操作,就不能free。

    (2) Q:该free的地方没有free,会发生什么?

    首先,什么时候该free?ptr对应的内存空间不再需要被访问或者被修改,那么,必须free.
    否则,ptr对应的内存空间将不能被其他变量使用,造成内存泄漏(Memory Leak)

    (3) 野指针和悬空指针?

    野指针(wild pointer)
    a pointer that has not been correctly initialized and therefore points to some random piece of memory. It is a serious error to have wild pointers.[3]
    只是定义了指针指向的类型,而指针没有指向内存空间。把这样的指针叫野指针。

    悬空指针(dangling pointer)
    If a pointer still references the original memory after it has been freed, it is called a dangling pointer.
    There is nothing wrong with having a dangling pointer unless you try to access the memory location pointed at by that pointer.[3]
    若两个指针(p1和p2)指向同一块内存区域, 那么free(p1)后,p1和p2都成为悬空指针。
    如果进一步将p1设置为NULL, 那么p2还是悬空指针。
    使用 *p1 会导致非法内存访问(NULL对应的内存不允许程序访问),但是使用*p2却会出现无法预料的结果(可能是没有释放时该位置的原始指,也可能是其他值) [3]

    悬空指针的处理——智能指针()待补充
    基本思路:在释放一块内存时,将指向这块内存的指针变量设置为NULL。
    访问指针变量前,先判断是否为NULL。

    进阶:当有多个指针变量都指向同一块内存,释放这块内存时,需要将所有指针变量的值都置为NULL,这需要维护所有指向这块内存的指针变量的信息,
    但是这种方式开销大,所以通常很少使用。
    可以使用引用计数,只有当引用计数为0时,才释放内存,否则,只是引用计数减1.——引用计数法:如果一个对象没有任何引用与之关联,则说明该对象基本不太可能在其他地方被使用到,那么这个对象就成为可被回收的对象了。这种方式成为引用计数法。

    5 讲个故事

    小明租住了西虹市A小区302房,他与房东签了6个月的租房合同,签完合同小明得到了房间的钥匙。这六个月内小明就有了302房间的占有权和使用权,他可以添置家具,邀请客人,但不能对房间搞破坏,也不能修改门牌号。
    六个月过去了,小明不再租住这个房子,由于时间仓促,他没来得及把钥匙交回给房东。
    302可能此后没有人来租住,房东也比较懒,没有对房内摆设进行改动。也可能改动了。但这跟小明都没有关系了。
    此后,

    • 房东可能换了把新锁,
    • 也可能没换,
    • 过几年A小区可能拆迁了。

    那有一天小明喝醉酒,鬼使神差地,小明带着这把钥匙再去西虹市A小区302,对用以上的三种情况,分别会以下三种情况:

    • 钥匙打不开302的门
    • 钥匙打开了门,但门上的监控触发报警,因为私闯民宅是犯法的。
    • 他找不到A小区302了,因为A小区已经不存在了。

    6 回到开头的问题

    为什么开辟了节点空间,也赋了值,但是不立马回收空间呢?
    因为整个过程是在使用链表,而为节点开辟空间、赋值,是构造链表的过程。如果刚创建完节点,就立马free,节点就被摧毁了,那开辟空间,赋值也没了意义,链表也没法创建了。
    所以,确定何时对指针指向的内存空间进行回收,是使用内存空间分配时,必须考虑的。
    同时,手动进行内存空间分配,使得c语言更加偏向底层。为使用者带来了更加灵活自由的内存操作权利。当然,也带来了更大的不确定性。

    7 参考文献

    [1] 链接: free函数.
    [2] 链接: 内存的分配与释放,内存泄漏.
    [3] 链接: 野(wild)指针与悬空(dangling)指针.

    展开全文
  • #include #include void testFree(char *par) { void*free(par); par = NULL; ...int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) ... char *str = (char *)...为何输出有误,为何str内存并未释放?testFree函数地址传递有误么?
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  • C语言库函数中提供了程序动态申请和释放内存存储空间的库函数。常用的主要包括(1)malloc 函数,(2)calloc 函数,(3)free 函数 ,(4)realloc 函数
  • C语言内存的管理和释放一、Linux下内存分配管理1.编译好的C程序文件分区2.C程序运行时内存分区3.为什么要进行内存分配4.内存分配方式二、详解堆和栈1.堆和栈的简介2.堆和栈的区别三、内存管理函数四、其它知识1....
  • C语言 有一个规则就是我们自己申请的动态内存空间,需要我们程序员手动的释放。不然,会造成内存泄漏。 我们做一个大胆的构想,如果我们编写一个函数,这个函数中会创建一个线程,自动的管理我们手动分配的动态内存...
  • 什么是动态内存的申请和释放? 当程序运行到需要一个动态分配的变量时,必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存储空间,用于存储该变量。当不再使用该变量时,也...在C语言中,使用malloc函数来申请内存。函...
  • 重新定义malloc和free 防止内存泄漏 #define malloc(size) my_malloc(size, __FUNCTION__, __LINE__) ... 因为这样可以跟踪分配及释放内存的具体位置。 每次调用malloc时, 将调用的具体位置(file,...
  • C语言的API函数

    2021-05-22 23:34:22
    C语言的API函数 字符指针的初始化--memset函数 char *strDest;... //开辟128个字节空间 分配的空间要及时释放,否则会造成内存泄漏问题。 if(strDest==NULL) //malloc申请空间可能会失败 { ...
  • C语言常用功能函数集合 ...用完注意用free函数释放内存,防止内存泄漏。 #include <stdlib.h> void *malloc(size_t size) 例如:char *Buf; BufLen = BUFSIZE; //BUFSIZE为整数 ...
  • c语言内存释放

    千次阅读 2013-03-12 10:18:05
    malloc,realloc,calloc,strdup等等都是动态从堆里面分配的内存,他不会自动释放。在这里需要记录分配的地址,以便以后释放。如果不进行释放,会造成内存泄漏。 但是还有一些隐性的更应该注意,比如fopen要和fclose...
  • 既然函数结束了,释放了s的空间,那应该无法赋值了啊。 [img=https://img-bbs.csdn.net/upload/201611/29/1480351800_29784.png][/img] [img=https://img-bbs.csdn.net/upload/201611/29/1480351818_708539.png][/...

空空如也

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