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C中malloc的使用(转)
malloc函数
原型:extern void *malloc(unsigned int num_bytes);
用法:#include <malloc.h>
功能:分配长度为num_bytes字节的内存块
说明:如果分配成功则返回指向被分配内存的指针,否则返回空指针NULL。
当内存不再使用时,应使用free()函数将内存块释放。
举例:
// malloc.c
#include <syslib.h>//此处在VC6.0上调试有问题,最好改成#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
main()
{
char *p;
clrscr(); // clear screen
p=(char *)malloc(100);
if(p)
printf("Memory Allocated at: %x",p);
else
printf("Not Enough Memory!\n");
free(p);
getchar();
return 0;
}
函数声明(函数原型):
void *malloc(int size);
说明:malloc 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。C,C++规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。
从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。比如:
int *p;
p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int);
或:
int* parr;
parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int) * 100;
而 malloc 则必须由我们计算要字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。
int* p;
p = (int *) malloc (sizeof(int));
第一、malloc 函数返回的是 void * 类型,如果你写成:p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译,报错:“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。
第二、函数的实参为 sizeof(int) ,用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成:
int* p = (int *) malloc (1);
代码也能通过编译,但事实上只分配了1个字节大小的内存空间,当你往里头存入一个整数,就会有3个字节无家可归,而直接“住进邻居家”!造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。
malloc 也可以达到 new [] 的效果,申请出一段连续的内存,方法无非是指定你所需要内存大小。
比如想分配100个int类型的空间:
int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。
另外有一点不能直接看出的区别是,malloc 只管分配内存,并不能对所得的内存进行初始化,所以得到的一片新内存中,其值将是随机的。
除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到指针,在其它操作上保持一致。
对其做一个特例补充
char *ptr;
if ((ptr = (char *)malloc(0)) == NULL)
puts("Got a null pointer");
else
puts("Got a valid pointer");
此时得到的是Got a valid pointer。把0赋给maclloc能得到一个合法的指针。
struct hostent *hp;
//注意是sizeof( sturct hostent )而不是sizeof( sturct hostent* )
//其中N代表你需要的sturct hostent类型数据的数量
hp = ( struct hostent* ) malloc ( N * sizeof( sturct hostent ) );
if ( !hp ) //建议要加上这个内存分配成功与否的检测
{
// 添加内存分配失败时的处理方法
}
new delete, free malloc
首先应该知道malloc 和free是匹配的;new和delete是匹配的,他们不可以混淆。
malloc和new都申请空间,但是new是强类型的分配,会调用对象的构造函数初始化对象,而malloc仅分配内存空间但是不初始化。
new 自适应类型,malloc需要强制转换new按类型进行分配,malloc需要指定内存大小对于对象来说free的确释放了对象的内存,但是不调用对象的析构函数。delete不仅释放对象的内存,并且调用对象的析构函数所以在对象中用free删除new创建的对象,内存就有可能泄露在delete内部仍调用了free .
补充一点:new和malloc虽然都是申请内存,但申请的位置不同,new的内存从free store分配,而malloc的内存从heap分配(详情请看ISO14882的内存管理部分),free store和heap很相似,都是动态内存,但是位置不同,这就是为什么new出来的内存不能通过free来释放的原因。不过微软编译器并没有很好的执行标准,很有可能把free store和heap混淆了,因此,free有时也可以。
再补充一点:delete时候不需要检查NULL
delete NULL; 是没有任何问题的,所以
if(p)
{
delete p;
p = NULL;
}
还不如
delete p;
p = NULL;
而free(NULL)那就麻烦大了。
第二种解释
动态存储分配
在数组一章中,曾介绍过数组的长度是预先定义好的,在整个程序中固定不变。C语言中不允许动态数组类型。
例如:
int n;
scanf("%d",&n);
int a[n];
用变量表示长度,想对数组的大小作动态说明,这是错误的。但是在实际的编程中,往往会发生这种情况,即所需的内存空间取决于实际输入的数据,而无法预先确定。对于这种问题,用数组的办法很难解决。为了解决上述问题,C语言提供了一些内存管理函数,这些内存管理函数可以按需要动态地分配内存空间,也可把不再使用的空间回收待用,为有效地利用内存资源提供了手段。
常用的内存管理函数有以下三个:
1. 分配内存空间函数malloc
调用形式:
(类型说明符*)malloc(size)
功能:在内存的动态存储区中分配一块长度为"size"字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。
“类型说明符”表示把该区域用于何种数据类型。
(类型说明符*)表示把返回值强制转换为该类型指针。
“size”是一个无符号数。
例如:
pc=(char *)malloc(100);
表示分配100个字节的内存空间,并强制转换为字符数组类型,函数的返回值为指向该字符数组的指针,把该指针赋予指针变量pc。
2. 分配内存空间函数 calloc
calloc 也用于分配内存空间。
调用形式:
(类型说明符*)calloc(n,size)
功能:在内存动态存储区中分配n块长度为“size”字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。
(类型说明符*)用于强制类型转换。
calloc函数与malloc 函数的区别仅在于一次可以分配n块区域。
例如:
ps=(struet stu*)calloc(2,sizeof(struct stu));
其中的sizeof(struct stu)是求stu的结构长度。因此该语句的意思是:按stu的长度分配2块连续区域,强制转换为stu类型,并把其首地址赋予指针变量ps。
2. 释放内存空间函数free
调用形式:
free(void*ptr);
功能:释放ptr所指向的一块内存空间,ptr是一个任意类型的指针变量,它指向被释放区域的首地址。被释放区应是由malloc或calloc函数所分配的区域。
【例】分配一块区域,输入一个学生数据。
main()
{
struct stu
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
} *ps;
ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu));
ps->num=102;
ps->name="Zhang ping";
ps->sex=‘M‘;
ps->score=62.5;
printf("Number=%d\nName=%s\n",ps->num,ps->name);
printf("Sex=%c\nScore=%f\n",ps->sex,ps->score);
free(ps);
}
本例中,定义了结构stu,定义了stu类型指针变量ps。然后分配一块stu大内存区,并把首地址赋予ps,使ps指向该区域。再以ps为指向结构的指针变量对各成员赋值,并用printf输出各成员值。最后用free函数释放ps指向的内存空间。整个程序包含了申请内存空间、使用内存空间、释放内存空间三个步骤,实现存储空间的动态分配。