C语言总结之malloc()的基础

1.malloc()的简介

1.1 定义

C语言中可以使用malloc()进行动态内存分配。

1.2 作用

malloc()根据参数指定的尺寸来分配内存快，它返回指向内存快初始位置的指针。

1.3 应用

经常用于动态分配结构体的内存领域、分配执行前还不知道大小的数组的内存领域等。

1.4 基本使用方法

p = malloc(size);

一旦内存分配失败，malloc()将返回NULL。利用malloc()分配的内存结束使用后，通过free()释放内存。

free(p); //释放p指向的内存区域

1.5 扩展

像这样能够动态地（运行时）进行内存分配，并且可以通过任意的顺序释放的记忆区域，称为堆（heap）。

2.使用范例

2.1 动态分配结构体

假设要用下面的结构体管理一本书的数据：

typedef struct{
char title[64];
int price;
char isbn[32];
//等等
}BookDate;

我们可以用一个巨大的数组来管理大量的BookData，但是在C中必须明确定义数组的长度。如果申请过大的数据空间会浪费内存，但如果申请的大小刚刚好，随着书籍的增加，数组的空间又会显得不足。
通过下面的方式，就可以在运行时分配BookData的内存区域：

BookData *book_data_p;

//分配一个结构体BookData的内存区域
book_data_ = malloc(sizeof(BookData));

如果使用链表来管理，就可以保持任意个数的BookData。

2.2 分配可变长数组

在刚才的BookData类型中，书名是这样的：

char title[64];

可是有时候书名太长，这个数组就放不下了。可是，准备太长的数组又浪费的内存空间。

这里可以这样解决：

//将titile的声明写成这样：
char *title;
//然后，
BookData *book_data_p;
//等等
book_data_p->title = malloc(sizeof(char) * len);	//len为标题字符数+1

3. malloc()返回值的类型为void*

ANSI C中，malloc()的返回值类型为void*，void*类型的指针可以不强制转型地赋给所有的指针类型变量。因此

book_data_p = (BookData*)malloc(sizrof(BookData));

可以写成

book_data_p = malloc(sizrof(BookData));

4.malloc()不是「系统调用」。

malloc()是属于标准库函数的，不属于系统调用。

参考资料：

前桥和弥, 吴雅明. 征服C指针[M]. 人民邮电出版社, 2013.