探析malloc、calloc和realloc的区别以及认识柔性数组

相同点及其用法：

1>malloc、calloc、realloc都是动态内存开辟函数，从堆上开辟空间，返回值都为void*（返回地址）。

2>使用时，需对结果进行判断，是否分配成功。

3>申请成功后，使用结束后，需要使用free函数释放掉所开辟的内存空间。若没开辟成功，则free函数的参数为NULL，即free函数什么也不做。所开辟的内存空间整体是被整体释放，不能部分释放，且只可释放一次，释放后该空间不可再使用。

首先认识一下free这个函数

void free (void* ptr) //ptr为开辟成功内存的首地址

;

free 函数用来释放动态开辟的内存。

**如果参数ptr指向的空间不是动态开辟，那么free函数的行为是未定义的。

**如果参数ptr是NULL指针，则函数什么事都不做。

不同点：

void* malloc (size_t size); //大小即字节数
void* calloc (size_t num , size_t size) ;//个数和单个类型大小
void* realloc (void* ptr , size_t size) ;//地址和大小

malloc图示如下 （图片来源于图上链接博客）



void* malloc (size_t size); //大小即字节数

如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。

如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。

返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。

如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int num = 100;
int* ptr = NULL;
ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
{
int i = 0;
for(i=0; i<num; i++)
{
*(ptr+i) = i；
}
}
free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
ptr = NULL;//防止成为野指针
return 0;
}
//野指针:指向一个已删除的对象或未申请访问受限内存区域的指针。与空指针不同，野指针无法通过简单地判断是否为 NULL避免，而只能通过养成良好的编程习惯来尽力减少。对野指针进行操作很容易造成程序错误。

calloc

void* calloc (size_t num , size_t size) ;//个数和单个类型大小

函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。

与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。



realloc

void* realloc (void* ptr , size_t size) ;//地址和大小

realloc在调整内存空间的是存在两种情况：

情况1：原有空间之后有足够大的空间

情况2：原有空间之后没有足够大的空间

当是情况1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。

当是情况2 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。

拓展例题：

//是否存在错误，存在那些错误，请改正

1>

void GetMemory1(char *p)
{
p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory1(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
}

2>

char *GetMemory2(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
str = GetMemory2();
printf(str);
}

答案见下篇

柔性数组

C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员。

typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
} type_a;

1>结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。

2>sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。

3>包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小



柔性数组的使用：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <stdlib.h>

int main ()
{
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];
}type_a;

int i = 0;
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++)
{
p->a[i] = i;
}
free(p);
system("pause");
return 0;
}

//相当于获得了100个整型元素的连续空间

C语言中的关键字及常用语句:

http://blog.csdn.net/Romantic_C/article/details/78660805

常用C语言操作符：

http://blog.csdn.net/romantic_c/article/details/78235116

解析一维数组

http://blog.csdn.net/romantic_c/article/details/78669195

解析二维数组;

http://blog.csdn.net/romantic_c/article/details/78252234