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C - 内存管理(Memory Management)

本章介绍C语言中的动态内存管理.C编程语言提供了几种内存分配和管理功能。 这些函数可以在《stdlib.h》头文件中找到。

Sr.No.	功能说明
1	void *calloc(int num, int size); 此函数分配一个num元素数组，每个元素的大小以字节为单位。
2	void free(void *address); 此函数释放由地址指定的内存块块。
3	void *malloc(int num); 此函数分配num个字节的数组，并使它们保持未初始化状态。
4	void *realloc(void *address, int newsize); 此函数重新分配内存，将其扩展到newsize 。

动态分配内存

编程时，如果您知道数组的大小，那么它很容易，您可以将其定义为数组。 例如，要存储任何人的姓名，最多可以包含100个字符，因此您可以按如下方式定义内容 -

char name[100];

但现在让我们考虑一种您不知道需要存储的文本长度的情况，例如，您希望存储有关主题的详细说明。 这里我们需要定义一个指向字符的指针而不需要定义需要多少内存，然后根据需求，我们可以分配内存，如下例所示 -

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
   char name[100];
   char *description;
   strcpy(name, "Zara Ali");
   /* allocate memory dynamically */
   description = malloc( 200 * sizeof(char) );
   if( description == NULL ) {
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   } else {
      strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th");
   }
   printf("Name = %s\n", name );
   printf("Description: %s\n", description );
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果。

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th

可以使用calloc();编写相同的程序calloc(); 唯一的问题是你需要用calloc替换malloc，如下所示 -

calloc(200, sizeof(char));

所以你有完全的控制权，你可以在分配内存时传递任何大小的值，不像一旦定义了大小的数组，你就无法改变它。

调整大小和释放内存

当你的程序出来时，操作系统会自动释放程序分配的所有内存，但是当你不再需要内存时这是一个好习惯，那么你应该通过调用函数free()释放内存。

或者，您可以通过调用函数realloc()来增加或减少分配的内存块的大小。 让我们再次检查上面的程序，并使用realloc（）和free（）函数 -

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main() {
   char name[100];
   char *description;
   strcpy(name, "Zara Ali");
   /* allocate memory dynamically */
   description = malloc( 30 * sizeof(char) );
   if( description == NULL ) {
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   } else {
      strcpy( description, "Zara ali a DPS student.");
   }
   /* suppose you want to store bigger description */
   description = realloc( description, 100 * sizeof(char) );
   if( description == NULL ) {
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   } else {
      strcat( description, "She is in class 10th");
   }
   printf("Name = %s\n", name );
   printf("Description: %s\n", description );
   /* release memory using free() function */
   free(description);
}

编译并执行上述代码时，会产生以下结果。

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th

您可以在不重新分配额外内存的情况下尝试上述示例，并且由于描述中缺少可用内存，strcat（）函数将给出错误。