C 記憶體管理


本章將講解 C 中的動態記憶體管理。 C 語言為記憶體的分配和管理提供了幾個函數。這些函數可以在 <stdlib.h> 頭檔中找到。

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序號函數與描述
1##void *calloc (int num, int size);此函數分配一個帶有
num 個元素的數組,每個元素的大小為size 位元組。
void free(void *address); 此函數釋放 address 所指向的h記憶體區塊。
void *malloc(int num); 該函數分配一個
num 位元組的數組,並把它們進行初始化。
void *realloc(void *address, int newsize); 此函數重新分配內存,把記憶體擴展到
newsize

動態分配記憶體

程式設計時,如果您預先知道陣列的大小,那麼定義陣列時就比較容易。例如,一個儲存人名的數組,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。在這裡,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,後續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");   /* 动态分配内存 */
   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 AliDescription: Zara ali a DPS student in class 10th

上面的程式也可以使用

calloc() 來寫,只需要把malloc 替換為calloc 即可,如下所示:

calloc(200, sizeof(char));

當動態分配記憶體時,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,一旦定義就無法改變大小。

重新調整記憶體的大小和釋放記憶體

當程式退出時,作業系統會自動釋放所有分配給程式的內存,但是,建議您在不需要記憶體時,都應該調用函數

free() 來釋放記憶體。

或者,您可以透過呼叫函數

realloc() 來增加或減少已分配的記憶體區塊的大小。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");   /* 动态分配内存 */
   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.");   }   /* 假设您想要存储更大的描述信息 */
   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() 函数释放内存 */
   free(description);}

當上面的程式碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:

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

你可以嘗試一下不重新分配額外的內存,strcat() 函數會產生一個錯誤,因為儲存description 時可用的記憶體不足。