内存申请函数

一、malloc

函数原型：

1	`void* malloc (size_t size);`

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，返回一个指向开辟的空间的首地址的指针；

如果开辟失败，返回一个NULL指针，因此malloc函数的返回值，一定要做检查；

返回值的类型时void*，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用时由使用者自己决定（强制转换）；

如果参数size为0，malloc函数的行为是标准未定义的，取决于编译器；

#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  int* p = (int*)malloc(sizeof(arr));//动态内存开辟；
  if (p == NULL) {
    perror("malloc");//是空指针则输出错误代码；
    return 1;//终止程序；
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    *(p + i) = i;//赋值；
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d ", *(p + i));//输出
  }
 
  //没有使用 动态内存释放函数 free ，此时如果程序继续运行，则被malloc函数开辟的空间不会被回收；
  //但只要程序退出，系统会自动回收内存空间；
  //正常情况下，由动态内存开辟函数所开辟的内存空间，在使用完成后必须被释放并销毁；
  free(p);//将p空间中的值销毁；
  p = NULL;//p不再指向有效空间；
  return 0;
}

二、calloc

函数原型：

1	`void* calloc(size_t num,size_t size);`

函数的功能是为num个大小为size的元素开辟一块空间，并将空间的每个字节初始化为0；

与函数malloc的区别在于，calloc会在返回地址前把申请的空间的每个字节初始化为全0；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int main()
{
  int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));//动态内存开辟；
  if (p == NULL) {
    perror("calloc");//是空指针则输出错误代码；
    return 1;//终止程序；
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    printf("%d ", *(p + i));//输出为：0 0 0 0 0 0 0 0 0 0；
  }
  free(p);//将p空间中的值销毁；
  p = NULL;//p不再指向有效空间；
  return 0;
}

三、realloc

函数原型：

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

ptr是需要调整的内存地址，size是调整之后的空间大小；

返回值为调整后的内存的起始地址；

函数在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；

//对于内存空间的调整，存在两种情况：

1.原有空间之后的空间足够满足新空间的开辟；

2.原有空间之后没有足够大的空间满足新空间的开辟；

//函数调整失败的情况：

1.realloc失败的时候，返回NULL；

2.realloc失败的时候，原来的内存不改变，不会释放也不会移动；

//注意使用realloc函数改变或开辟空间，最好使用新的变量接收，再将新变量赋值给旧变量；原因是为了避免开辟空间失败返回空指针，导致的旧空间内存泄漏(指针被置空，无法找到旧空间)；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int main()
{
  int* p = (int*)malloc(40);//开辟40字节空间赋予p；
  if (p == NULL) {
    perror("malloc");
    return 1;
  }
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    *(p + i) = i + 1;
  }
  int* ptr = realloc(p, 80);//扩容；此时，如果后续内存空间足够，则空间首地址不会改变，但如果后续内存空间不足，则会发现空间首地址改变，即新空间的开辟；
  if (ptr != NULL)
  {
    p = ptr;//扩容成功则将扩容后的空间赋予p；
    ptr = NULL;//ptr不再指向有效空间；
  }
  else
  {
    perror("realloc");
    return 1;
  }
  for (int i = 10; i < 20; i++)//为扩容后的空间赋值；
  {
    *(p + i) = i + 1;
  }
  ptr = realloc(p, 40);//缩容； 
  if (ptr != NULL)
  {
    p = ptr;//缩容成功则将扩容后的空间赋予p；
    ptr = NULL;//将ptr置空；
  }
  for (int i = 0; i < 20; i++)//为扩容后的空间赋值；
  {
    printf("%d ", p[i]);
  }
  free(p);//将p空间中的值销毁；
  p = NULL;//p不再指向有效空间；
  return 0;
}

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