C语言基础知识整理16动态内存分配与指向它的指针变量

动态内存分配与指向它的指针变量

内存动态分配

c语言还允许建立内存动态分配区域，以存放临时用的数据，这些数据不必在程序的声明部分定义，也不必等到函数结束时才释放，而是需要时随时开辟，不需要时随时释放。

这些数据是临时存放在一个特别的自由区，称为堆区

堆可以根据需要向系统申请所需大小的空间。由于未在声明部分定义其为变量或数组，因此只能通过指针引用。

建立内存动态分配malloc，calloc，free，realloc

对内存的动态分配是通过系统提供的库函数实现的，主要有malloc，calloc，free，realloc四个函数。

//主要用于建立程序中的动态数据结构（如链表）

建立内存动态分配四大函数（malloc，calloc，free，realloc）

• malloc 原型:void *malloc（unsigned int size）；//作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。返回值是所分配区域的第一个字节的地址（函数为指针型函数，返回的指针指向分配域开头位置）。

//指针基类型为void，不指向任何类型数据，只提供一个地址。若函数无法成功执行（如内存空间不足），则返回空指针（NULL）

• calloc 原型:void *calloc（unsigned n,unsigned size）；//作用是在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，这空间一般比较大，足以保存一个数组

//用此函数存放一维数组就是动态数组。返回起始地址指针，分配不成功返回NULL

• free   原型:void free（void *p）；//作用是释放指针变量p所指向的动态空间，使这部分空间能重新被其他变量使用。p是最近一次调用calloc或malloc函数时得到的返回值

//free函数无返回值

• realloc原型:void *realloc（void *p，unsigned int size）；//作用重新分配动态空间大小，将p所指向的动态空间大小改变为size。p值不变，若不成功返回NULL

这四个函数声明在stdlib.h中

以往c语言提供的malloc和calloc是指向字符型的指针。要用来存放整型数据需要进行类型转换（int*）。C99标准将其定为void类型，无类型指针，即不指向哪一种具体类型，只表示用来指向一个抽象的类型的数据，即仅提供纯地址，而不能指向任何具体对象。

void指针类型

C99允许使用基类型为void的指针类型。可以定义一个基类型为void的指针变量（即void*型变量），它不指向任何类型的数据。

//不要把“指向void类型”理解为能指向“任何的类型”的数据，而应理解为“指向空类型”或“不指向确定的类型”的数据。

//把void指针赋值给不同基类型的指针变量（或相反）时，编译系统会自动进行转换，不必用户自己进行强制转换。

         如int a=3；void *p；p=&a；（p=&a；相当于p=（void*）&a）  printf（“%d”,*p）；//错误，赋值后p得到a的纯地址，但p是无指向的，不指向a，不能通过它输出a的值

小结

1. 首先要准确地弄清楚指针地含义：指针就是地址。指针与指针变量区别：指针就是地址本身，指针变量是用来存放地址的变量，指针变量的值是一个地址。地址就是地址，本身就是一个值。
2. 指向：地址就意味着指向，因为通过地址能找到具有该地址的对象。对于指针变量来说，把谁的地址存放在指针变量中，就说此指针变量指向谁。注意：只有基类型相同的数据的地址才能存放在相应的指针变量中。void*指针是一种特殊的指针，不指向任何类型的数据，如果需要用此地址指向某类型的数据，应先对地址进行类型转换。可以显式转换，也可系统自动进行隐式转换。
3. 要深入掌握在对数组的操作中正确地使用指针，搞清楚指针地指向。一维数组名代表数组首元素的地址。
4. 有关指针变量的归纳比较

指针变量的类型及含义

1. 指针运算

1. 指针变量加减一个整数：将该指针变量的原值（一个地址）和它指向的变量所占用的存储单元的字节数相加减。
2. 指针变量赋值：将一个变量地址赋给一个指针变量。//不应把整数赋给指针变量
3. 两个指针变量可以相减：当指向同一个数组的元素，差为两指针间的元素个数
4. 两个指针变量比较：指向同一数组，指向数组前面的小于后面的

1. 指针变量可以有空值，即该指针变量不指向任何元素，可以表示为：

p=NULL；//NULL是一个符号常量，代表整数0.在stdio.h中定义#define NULL 0

//它使p指向地址为0的单元。系统保证使该单元不作它用（不存放有效数据）。

//p的值为NULL与未对p赋值不同：前者是有值的（值为0），不指向任何变量，后者虽为对p赋值但不等于p无值，只是它的值是一个无法预料的值。（这种情况很危险，因此在引用指针变量之前应对它赋值）。

//任何指针变量或地址都可以与NULL作相等或不相等的比较。

使用指针的优点1.提高程序效率；2.在调用函数时当指针指向的变量的值改变时，这些值能够为主调函数使用，即可以从函数调用得到多个可改变的值；可以实现动态存储分配。

使用指针应当谨慎！！！！！！！！！！