c中动态分配内存

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一、【C语言】动态内存的分配

当你第一次学习C语言时，你是否想过如何给数组分配合适的空间？本文将深入探讨动态内存分配，帮助您了解内存管理的奥秘。

动态内存分配与静态内存不同。后者是预定义的数组大小并固定在堆栈区域中，而动态内存允许您在运行时控制内存大小。这种类型的堆分配内存提供了更大的灵活性。

动态内存优点：
动态内存允许您根据需要动态调整大小，避免空间浪费或不足的问题。例如，在地址簿应用程序中，空间可以随着用户添加号码而动态扩展。
动态内存分配的空间在函数结束时由用户主动释放，可以重复使用，进一步节省空间。例如，可以在发布后寻求再次使用。
与栈区相比，动态内存不占用栈区的内存。尤其是当需要较大的连续空间时，对于桩区的应用更为实用。

动态内存管理涉及函数“malloc”、“calloc”和“realloc”。'malloc'和'calloc'用于请求内存。前者返回未初始化的内存，后者初始化为零。'realloc'用于调整分配内存的大小。您必须注意分机操作期间可能发生的地址更改。

在具体实现中，比如为单个对象或数组分配空间，动态内存分配方式虽然看似复杂，但实际上“calloc”和“malloc”是一样的，并且主要区别在于第一个参数的处理和类型转换。

一般来说，动态内存分配和管理为程序提供了更大的灵活性，但也要求开发者更加谨慎地处理内存分配和释放，以避免内存泄漏和其他相关问题。

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二、C语言-动态分配内存malloc&free

我需要一个数组来存储用户的输入，但我不知道用户会输入多少数据。

(1)数组设置太大，会浪费内存
(2)设置太小，不够用

问题：如何既足够又不浪费？

系统有一个内存管理器（MM，MemoryManager）来管理空闲内存束。它就是为了解决这些问题而设计的。

MM提供的服务：应用程序可以向MM请求（租用）指定大小的内存，使用后释放（归还）。

如果您的应用程序使用malloc，则必须将返回值转换为目标类型。

这个内存和数组没有本质区别，它们的用法是完全一样的。

首先您需要计算需要多少字节的内存空间。

数组的示例：

释放时要小心。for循环运行，由于p的地址已经向前移动了10，所以我们需要减去10，然后释放p。否则会遇到问题。

//销毁时只需要释放一次即可。分配几个字节后，您可以释放它们，无论它们是char还是int类型。
free(p);

函数中动态分配的内存会在其他内存上运行。作品。功能

(1)MM是系统级的，所有应用程序都使用相同的MM内存。

(2)什么是贷款？事实上，当你借出内存时，MM会对它管理的内存进行标记，以表明该内存已经被使用。例如记录每段占用的内存（首地址、长度）：
(p0,n0)(p1,n1)(p2,n2)...

(3)MM为非常慷慨：①只要别人提出要求，他就会答应借给别人。②如果你不还给我，我绝不会无偿索要。

（4）MM管理的内存区域称为“堆”堆。

这意味着用户程序必须及时感到空闲，以免耽误使用其他记忆的意思。应用。如果您的应用程序继续进行malloc而不释放，则MM最终将耗尽内存。如果MM中没有更多可用内存，则malloc返回NULL，表明内存已用完。

再次强调，malloc后应尽快释放申请！

使用规则：需要时重新申请，不需要时立即释放。

实际上，MM识别租用的内存块
(p0,n0)(p1,n1)(p2,n2)...
两个内存块都是“我们内部确保“不重复”。”“这意味着没有重叠，并且您不会同时将一块内存借给两个应用程序。

所以每个内存块的首地址都是不同的。释放时只需指定首地址即可。

对象引用的一块内存

示例：用Citizen代表公民，或者用Car代表汽车。他一开始可能没有汽车，但最终他会有一辆。

什么是“及时”？如果“时机不对”怎么办？

MM中的可用内存是有限的。因为其他应用程序也需要MM内存，所以用完后必须立即归还。

您只借不还。经过一些积累后，malloc返回NULL，因为MM中没有更多可用内存。

要还款，必须全额还款，否则MM无法处理。

原因是MM可能没有空闲内存。目前可用。（虽然这通常不会发生）

释放后，内存返回给MM，并且该内存不再可用（无效）

无需释放它。在相同的功能中，发布对应​​用程序的所有部分都有效。

也就是说，这块内存一旦分配完毕，就完全由用户支配。

功能：将s当前位置后面的n个字节(typedefunsignedintsize_t)替换为ch。并返回s。

参数：

参数：

功能：将src指向的内存区域中的n个字节移动到dest指向的内存区域。复制。

memmove()函数与memcpy()相同。不同的是，当dest
和src指向的内存空间重叠时，memmove()可以处理这种情况，但执行效率低于memcpy()

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三、C语言（4）-内存管理内存管理详解

在C语言中，内存管理主要分为两个部分：堆和栈，各有其特点和使用方法。

1.堆内存管理

堆内存就像计算机剩余的空闲空间一样，是通过malloc函数获得的。当您需要更多内存时，系统会自动分配一个区域并返回指向该区域的指针。使用完后，记得通过free函数将内存归还给操作系统，避免内存泄漏。例如，Database_open用于分配内存，Database_close用于释放内存。

2.堆栈内存管理

堆栈内存更加特殊。它在函数调用时存储局部变量，类似于函数的临时存储区。栈的运行原理和真实的栈类似，后进先出。当函数结束时，堆栈会自动清理局部变量，以避免内存泄漏。比如main函数中的局部变量。

原则和区别

确定内存区域的主要规则是：不是由malloc分配的变量通常驻留在堆栈上。因此，了解何时在堆栈上分配以及何时在堆上分配是有效内存管理的关键。

3.常用操作
malloc：动态内存分配，比如为int分配空间。
free：释放之前由malloc分配的内存。
calloc：预初始化内存并连续分配空间。
realloc：重新分配内存大小。
4.内存布局

程序的内存布局包括代码段（存储的可执行代码）、BSS段（未初始化的全局变量）、堆和堆栈。堆是由程序员动管理的，增长方向是从低地址到高地址，而栈是自动管理的，从高地址到低地址。

堆和栈的比较

堆和栈的显着区别在于分配方式（手动/自动）、存储时间（是跨功能/本地共享）以及方向演化（上/下）。

正确理解和使用这些内存管理概念可以帮助您编写更强大、更高效的C程序。