C语言中动态内存管理方式（malloc、calloc、realloc的区别）

偏执的太偏执、 2022-12-13 01:19 114阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  一、内存分布
 *  二、什么是动态内存？
 *  三、为什么需要进行动态内存申请？
 *  四、动态内存申请时注意的问题
 *  五、C语言中是如何来进行内存申请的？
 *  六、malloc/calloc/realloc的区别

# 一、内存分布 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poYW9fbGVpbGVp_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
**说明：**

1.  栈又叫堆栈，非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的。
2.  内存映射段是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口创建共享共享内存，做进程间通信。
3.  堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。
4.  数据段，存储全局数据和静态数据。
5.  代码段，可执行的代码/只读常量。

不同区域有着不同的功能，方便操作系统管理这些数据。比如房子有客厅、卧室、厨房、卫生间等等，各自有着不同功能。

# 二、什么是动态内存？ #

用户自己申请的内容空间并且用完之后需要动态进行释放的空间。  
**动态：用户申请 用户释放**

# 三、为什么需要进行动态内存申请？ #

在内存不同的区域存放不同的数据，用户数据存储的位置是栈、堆。用户的数据可能非常大，栈区存储不下，需要更大内存空间存储数据，因此会向操作系统获取。

# 四、动态内存申请时注意的问题 #

1.用多少申请多少  
2.使用时，不要越界  
3.用完之后记得及时归还

# 五、C语言中是如何来进行内存申请的？ #

1.必须要包含对应的头文件  
2.使用动态内存申请的函数：malloc/calloc/realloc  
3.空间使用完成之后一定要归还：free

# 六、malloc/calloc/realloc的区别 #

**相同点：**  
1.都是C语言标准的库函数  
2.使用都必须包含对应的头文件  
3.都是用来进行动态内存空间申请的  
4.申请的空间都在堆上  
5.申请空间成功返回空间的首地址，申请空间失败返回NULL，因此在使用前必须判空  
6.它们的返回值类型都是void\*，在使用时候必须要进行强制类型转换  
7.用完之后一定要用free进行释放

**不同点：**

void* malloc(size_t size)

1.参数是所需要空间的字节数  
2.返回值是void\* 使用时必须要进行强制类型转换  
3.申请空间成功返回空间的首地址，申请空间失败返回NULL，因此在使用前必须判空  
4.用完之后一定要用free进行释放

void* calloc(size_t num,size_t size)

参数：num表示元素的个数，size表示单个元素的大小  
calloc会对申请的空间使用0来进行初始化

void* realloc(void* ptr,size_t size)

主要功能：将ptr指向的空间大小调整到size字节，完成后返回空间的首地址。

1.如果ptr是空：功能与malloc类似，即直接申请size个字节返回  
2.如果ptr非空：将ptr指向的空间大小调整到size字节，完成后返回空间的首地址。

假设：ptr指向空间的实际大小为oldsize个字节  
1.size<oldsize：说明本次是需要将原空间缩小，realloc会直接在原空间基础上来进行调整，然后返回原空间的首地址。  
2.size>oldsize：说明本次是需要将原空间扩大到size个字节。  
\->大一点：直接将ptr指向的空间原地扩大就可以了；

\->大很多：ptr指向空间不能直接往后延，否则会覆盖其他数据  
正确做法：  
a.重新申请size个自己的新内存空间  
b.将原来ptr指向的空间中内容拷贝到新空间  
c.释放原来的ptr指向的空间  
d.返回新申请的size个字节空间的首地址

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