C语言：动态内存函数

1、动态内存函数

1.1 malloc和free

malloc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。

参数为开辟字节的大小，返回类型为void*，空间开辟成功指针指向该空间的地址，开辟失败后指针为NULL,所以每次开辟空间后都需要判断是否开辟成功，我们来看一个例子：

int main()
{
    
	int* ptr = NULL;
	ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
	{
    
		for (int i = 0; i < 10; i++)
		{
    
			*(ptr + i) = 0;
		}
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		printf("%d ", *(ptr + i));
	free(ptr);
	ptr = NULL;
	return 0;
}

开辟空间后，到最后要free开辟的空间，还要将其职位NULL。

1.2 calloc

calloc 函数也用来动态内存分配，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。

其与malloc的区别就是calloc会将开辟好的空间的元素初始化赋值为0,我们来看一个例子：

int main() {
    
	int* ptr = NULL;
	ptr = (int*)calloc(10, sizeof(int));
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		printf("%d ", *(ptr + i));
    free(ptr);
    ptr = NULL;
	return 0;
}

1.3 realloc

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

memblock为需要调整大小的位置，size为调整后的新大小，返回值为调整之后的内存起始位置。我们来看一个例子：

int main()
{
    
	int* ptr = NULL;
	ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (NULL != ptr){
       //判断ptr指针是否为空
		for (int i = 0; i < 10; i++){
    
			*(ptr + i) = i;
		}
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++){
    
		printf("%d ", *(ptr + i));
	}
	int* p = NULL;
	p = realloc(ptr, 20 * sizeof(20));  //将空间调整为20个int类型的大小
	if (NULL != p) {
    
		ptr = p;
		for (int i = 10; i < 20; i++)
			*(ptr + i) = i;
	}
	for (int i = 0; i < 20; i++)
		printf("%d ", *(ptr + i));
	free(ptr);
	ptr = NULL;
	return 0;
}

realloc在扩大空间时会遇到两种情况，
（1）原来空间后面的空间足够，直接在原来的空间后面开始扩容。
（2）原来空间后面的空间不够，寻找一块新的空间，并将原来空间中的值赋到新的空间中，并且释放原来的空间。

2、柔性数组

结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做柔性数组成员。

2.1 柔性数组的特点：

• 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
• 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。

2.2 柔性数组的使用

来看代码：

struct soft_arry {
    
	int i;
	int arr[];
}*p;

int main() {
    
	struct soft_arry* p = (struct soft_arrya*)malloc(sizeof(struct soft_arry) + 100 * sizeof(int));  
    //开辟的空间使得arr数组可以容纳下100个int类型的数据
    if(p != NULL){
    
        	for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
		p->arr[i] = i;
	}
	for (int i = 0; i < 100; i++) {
    
		printf("%d ", p->arr[i]);
	}
    }
	free(p);
    p = NULL;
	return 0;
}