C 內存管理 · WSchool C語言教程

# C 內存管理本章將講解 C 中的動態內存管理。C 語言為內存的分配和管理提供了幾個函數。這些函數可以在 **<stdlib.h>** 頭文件中找到。 | 函數 | 描述 | | --- | --- | | **void \*calloc(int num, int size);** | 該函數分配一個帶有 function allocates an array of **num** 個元素的數組，每個元素的大小為 **size** 字節。 | | **void free(void *address);** | 該函數釋放 address 所指向的h內存塊。 | | **void \*malloc(int num);** | 該函數分配一個 **num** 字節的數組，并把它們進行初始化。 | | **void \*realloc(void *address, int newsize);** | 該函數重新分配內存，把內存擴展到 **newsize**。 | ## 動態分配內存編程時，如果您預先知道數組的大小，那么定義數組時就比較容易。例如，一個存儲人名的數組，它最多容納 100 個字符，所以您可以定義數組，如下所示： ``` char name[100]; ``` 但是，如果您預先不知道需要存儲的文本長度，例如您向存儲有關一個主題的詳細描述。在這里，我們需要定義一個指針，該指針指向未定義所學內存大小的字符，后續再根據需求來分配內存，如下所示： ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 動態分配內存 */ 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 ); } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student in class 10th ``` 上面的程序也可以使用 **calloc()** 來編寫，只需要把 malloc 替換為 calloc 即可，如下所示： ``` calloc(200, sizeof(char)); ``` 當動態分配內存時，您有完全控制權，可以傳遞任何大小的值。而那些預先定義了大小的數組，一旦定義則無法改變大小。 ## 重新調整內存的大小和釋放內存當程序退出時，操作系統會自動釋放所有分配給程序的內存，但是，建議您在不需要內存時，都應該調用函數 **free()** 來釋放內存。或者，您可以通過調用函數 **realloc()** 來增加或減少已分配的內存塊的大小。讓我們使用 realloc() 和 free() 函數，再次查看上面的實例： ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> int main() { char name[100]; char *description; strcpy(name, "Zara Ali"); /* 動態分配內存 */ 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."); } /* 假設您想要存儲更大的描述信息 */ 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 ); /* 使用 free() 函數釋放內存 */ free(description); } ``` 當上面的代碼被編譯和執行時，它會產生下列結果： ``` Name = Zara Ali Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th ``` 您可以嘗試一下不重新分配額外的內存，strcat() 函數會生成一個錯誤，因為存儲 description 時可用的內存不足。