浅谈malloc,calloc,realloc函数之间的区别

内存区域可以分为栈,堆,静态存储区和常量存储区。局部变量,函数形参,临时变量都是在栈上获得内存的,它们获取的方式都是由编译器自动执行的。
C 标准函数库提供了许多函数来实现对堆上内存管理,其中包括:malloc函数,free函数,calloc函数和realloc函数。使用这些函数需要包含头文件stdlib.h

1. malloc函数

malloc函数可以从堆上获得指定字节的内存空间,其函数声明如下:

void * malloc(int n);
其中,形参n为要求分配的字节数。
如果函数执行成功,malloc返回获得内存空间的首地址;
如果函数执行失败,那么返回值为NULL。
由于malloc函数值的类型为void型指针,因此,可以将其值类型转换后赋给任意类型指针,这样就可以通过操作该类型指针来操作从堆上获得的内存空间。

需要注意的是,malloc函数分配得到的内存空间是未初始化的。因此,一般在使用该内存空间时,要调用另一
个函数memset来将其初始化为全0。

memset函数的声明如下:

void * memset (void * p,int c,int n) ;
该函数可以将指定的内存空间按字节单位置为指定的字符c。
其中,p为要清零的内存空间的首地址,c为要设定的值,n为被操作的内存空间的字节长度。如果要用memset清0,变量c实参要为0。

malloc函数和memset函数的操作语句一般如下:

int * p=NULL;
p=(int *)malloc(sizeof(int));
if(p==NULL)
    printf(“Can’t get memory!\n”);
memset(p,0,siezeof(int));

注意:通过malloc函数得到的堆内存必须使用memset函数来初始化。

demo:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

int main()

{

     int * p=NULL;

     p=(int *)malloc(sizeof(int));

     if(NULL==p){

         printf("Can't get memory!\n");

         return -1;

     }

     printf("%d\n",*p);           //输出分配的空间上的值

     memset(p,0,sizeof(int));     //将p指向的空间清0

     printf("%d\n",*p);           //输出调用memset函数后的结果

     *p=2;

     printf("%d\n",*p);

     return 0;

}

2. free函数
从堆上获得的内存空间在程序结束以后,系统不会将其自动释放,需要程序员来自己管理。一个程序结束时,必须保证所有从堆上获得的内存空间已被安全释放,否则,会导致内存泄露。例如上面的demo就会发生内存泄露。

free函数可以实现释放内存的功能。其函数声明为:

void free (void * p);

由于形参为void指针,free函数可以接受任意类型的指针实参。

但是,free函数只是释放指针指向的内容,而该指针仍然指向原来指向的地方,此时,指针为野指针,如果
此时操作该指针会导致不可预期的错误。安全做法是:在使用free函数释放指针指向的空间之后,将指针的值
置为NULL。因此,对于上面的demo,需要在return语句前加入以下两行语句:

free(p);
p=NULL;

注意:使用malloc函数分配的堆空间在程序结束之前必须释放。

3. calloc函数

calloc函数的功能与malloc函数的功能相似,都是从堆分配内存。其函数声明如下:

void *calloc(int n,int size);

函数返回值为void型指针。
如果执行成功,函数从堆上获得size x n的字节空间,并返回该空间的首地址。
如果执行失败,函数返回NULL。
该函数与malloc函数的一个显著不同时是,calloc函数得到的内存空间是经过初始化的,其内容全为0。
calloc函数适合为数组申请空间,可以将size设置为数组元素的空间长度,将n设置为数组的容量。

demo:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#define SIZE 5

int main()

{

     int * p=NULL;

     int i=0;

     //为p从堆上分配SIZE个int型空间

     p=(int *)calloc(SIZE,sizeof(int));

    if(NULL==p){

         printf("Error in calloc.\n");

         return -1;

     }

     //为p指向的SIZE个int型空间赋值

     for(i=0;i<SIZE;i++)

         p[i]=i;

     //输出各个空间的值

     for(i=0;i<SIZE;i++)

         printf("p[%d]=%d\n",i,p[i]);

     free(p);

     p=NULL;

     return 0;

}

提示:calloc函数的分配的内存也需要自行释放。

4. realloc函数

realloc函数的功能比malloc函数和calloc函数的功能更为丰富,可以实现内存分配和内存释放的功能,其函数声明如下:

void * realloc(void * p,int n);

其中,指针p必须为指向堆内存空间的指针,即由malloc函数、calloc函数或realloc函数分配空间的指针。
realloc函数将指针p指向的内存块的大小改变为n字节。如果n小于或等于p之前指向的空间大小,那么。保持
原有状态不变。如果n大于原来p之前指向的空间大小,那么,系统将重新为p从堆上分配一块大小为n的内存
空间,同时,将原来指向空间的内容依次复制到新的内存空间上,p之前指向的空间被释放。relloc函数分配
的空间也是未初始化的。

注意:使用malloc函数,calloc函数和realloc函数分配的内存空间都要使用free函数或指针参数为NULL的realloc函数来释放。

demo:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

     int * p=NULL;

     p=(int *)malloc(sizeof(int));

     *p=3;

     printf("p=%p\n",p);

     printf("*p=%d\n",*p);

     p=(int *)realloc(p,sizeof(int));

     printf("p=%p\n",p);

     printf("*p=%d\n",*p);

     p=(int *)realloc(p,3*sizeof(int));

     printf("p=%p\n",p);

     printf("*p=%d",*p);

    //释放p指向的空间

     realloc(p,0);

     p=NULL;

     return 0;

}

注意:如果要使用realloc函数分配的内存,必须使用memset函数对其内存初始化。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,835评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,598评论 1 295
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,569评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,159评论 0 213
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,533评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,710评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,923评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,674评论 0 203
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,421评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,622评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,115评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,428评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,114评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,097评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,875评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,753评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,649评论 2 271