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前言

动态内存产生的原因

动态内存函数

malloc

free

calloc

realloc

常见的动态内存错误

对NULL指针的解引用操作

对动态开辟空间的越界访问

对非动态开辟内存使用free释放

使用free释放一块动态开辟内存的一部分

对同一块动态内存多次释放

动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

举几个栗子，Test函数的结果会怎么样？

C/C++程序的内存开辟

柔性数组

柔性数组的特点：

柔性数组的优势

通讯录（动态内存化）

开辟空间

初始化通讯录

增加联系人（可能需要增容）

销毁通讯录

总结

前言

动态内存不是很难理解，好好看，应该会很不错！B站有很多好视频，那个可能会更容易理解，再练练题建立自信，应该会很棒！宝子加油鸭！爱你呦！喵~

动态内存产生的原因

int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节char arr[10] = {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间
但是上述的开辟空间的方式有两个特点：
1. 空间开辟大小是固定的。
2. 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。这时候就只能试试动态存开辟了。

动态内存函数

malloc

void* malloc (size_t size);

这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
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。

free

void free (void* ptr);

free专门是用来做动态内存的释放和回收的
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的，那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。

举个栗子：

malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。

#include int main(){ //代码1 int num = 0; scanf("%d", &num); int arr[num] = {0}; //代码2 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) = 0； } } free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存 ptr = NULL;//是否有必要？ return 0;}

calloc

void* calloc (size_t num, size_t size);

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。

#include #include int main(){ int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); if(NULL != p) { //使用空间 } free(p); p = NULL; return 0;}

realloc

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。

void* realloc (void*ptr, size_t size);

ptr 是要调整的内存地址
size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。

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
后面有足够的空间的话，还好。没有足够的空间的话，它会自己另外找足够的空间使用，地址将会改变。
情况1
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。
情况2
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。由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意一些。

举个栗子：

#include int main(){ int *ptr = (int*)malloc(100); if(ptr != NULL) { //业务处理 } else { exit(EXIT_FAILURE); } //扩展容量 //代码1 ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗？(如果申请失败会如何？)//代码2 int*p = NULL; p = realloc(ptr, 1000); if(p != NULL) { ptr = p; } //业务处理 free(ptr); return 0;}

常见的动态内存错误

对NULL指针的解引用操作

void test(){ int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4); *p = 20;//如果p的值是NULL，就会有问题 free(p);}

对动态开辟空间的越界访问

void test(){ int i = 0; int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int)); if(NULL == p) { exit(EXIT_FAILURE); } for(i=0; i<=10; i++) { *(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问 } free(p);}

对非动态开辟内存使用free释放

void test(){ int a = 10; int *p = &a; free(p);//ok" />使用free释放一块动态开辟内存的一部分void test(){ int *p = (int *)malloc(100); p++; free(p);//p不再指向动态内存的起始位置}

对同一块动态内存多次释放
void test(){ int *p = (int *)malloc(100); free(p); free(p);//重复释放}

动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
void test(){ int *p = (int *)malloc(100); if(NULL != p) { *p = 20; }}int main(){ test(); while(1);}

`举几个栗子，Test函数的结果会怎么样？`

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

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

void GetMemory(char **p, int num){ *p = (char *)malloc(num);}void Test(void){ char *str = NULL; GetMemory(&str, 100); strcpy(str, "hello"); printf(str);}

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

`C/C++程序的内存开辟`

C/C++程序内存分配的几个区域：
1. 栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
2. 堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。
3. 数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。

实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。但是被static修饰的变量存放在数据段（静态区），数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁
所以生命周期变长。

`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[];//柔性数组成员}type_a;

柔性数组的特点：
结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
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。

//code1typedef struct st_type{ int i; int a[0];//柔性数组成员}type_a;printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4

//代码1int i = 0;type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));//业务处理p->i = 100;for(i=0; ia[i] = i;}free(p);
这样柔性数组成员a，相当于获得了100个整型元素的连续空间。

`柔性数组的优势`

上述的 type_a 结构也可以设计为：
//代码2typedef struct st_type{ int i; int *p_a;}type_a;type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a));p->i = 100;p->p_a = (int *)malloc(p->i*sizeof(int));//业务处理for(i=0; ip_a[i] = i;}//释放空间free(p->p_a);p->p_a = NULL;free(p);p = NULL;
上述代码1 和代码2 可以完成同样的功能，但是方法1 的实现有两个好处：
第一个好处是：方便内存释放如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是：这样有利于访问速度. 连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）

`通讯录（动态内存化）`

通讯录基础版（点击，看看！）

修改后的源码

//teat.c#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include#include"contact.h"void menu(){printf("*********************************\n");printf("***** 1.add 2.del******\n");printf("***** 3.search4.modify ******\n");printf("***** 5.show6.sort ******\n");printf("***** 7.dea 0.exit ******\n");printf("*********************************\n");}int main(){int input = 0;//ͨѶ¼PeoInfodata[1000];int sz = 05l;Contact con;InitContact(&con);do{menu();printf("请输入->");scanf("%d", &input);switch (input){case1:AddContact(&con);break;case2:DelContact(&con);break;case3:SearchContact(&con);break;case4:ModifyContact(&con);break;case5:ShowContact(&con);break;case6:SortContact(&con);break;case7:/*DeaContact(&con);*/DestoryContact(&con);break;case0:printf("退出通讯录\n");break;default:printf("选择错误\n");break;}} while (input);return 0;}

//Contact.c#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1#include#include#include"contact.h"//静态//void InitContact(Contact* pc)//{//assert(pc);//pc->sz = 0;//memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//}void InitContact(Contact* pc){assert(pc);pc->sz = 0;PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)calloc(sizeof(PeoInfo), DEFAULT_SZ);if (ptr == NULL){perror("InitContact::calloc");return;}pc->data = ptr;pc->capacity = DEFAULT_SZ;}//void AddContact(Contact* pc)//{//assert(pc);//if (pc->sz == 1000)//{//printf("通讯录已满，无法添加\n");//return;//}////增加一个人的信息//printf("请输入名字:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);//printf("请输入年龄:>");//scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));//printf("请输入性别:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);//printf("请输入地址:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);//printf("请输入电话:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);//pc->sz++;//}void check_capacity(Contact* pc){if (pc->sz == pc->capacity){//增加容量PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2) * sizeof(PeoInfo));if (ptr == NULL){perror("check_capacity::realloc");return;}pc->data = ptr;pc->capacity += INC_SZ;printf("增容成功");}}void AddContact(Contact* pc){assert(pc);check_capacity(pc);if (pc->sz == pc->capacity){//增加容量}//增加一个人的信息printf("请输入名字:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);printf("请输入年龄:>");scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));printf("请输入性别:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);printf("请输入地址:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);printf("请输入电话:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);pc->sz++;}void ShowContact(const Contact* pc){assert(pc);int i = 0;printf("%-20s\t%-4s\t%-5s\t%-20s\t%-15s\n", "名字", "年龄", "性别", "地址", "电话");for (i = 0; i sz; i++){printf("%-20s\t%-4d\t%-5s\t%-20s\t%-15s\n", pc->data[i].name, pc->data[i].age, pc->data[i].sex, pc->data[i].addr, pc->data[i].tele);}}int FindByName(const Contact* pc, char name[]){assert(pc);int i = 0;for (i = 0; i sz; i++){if (strcmp(pc->data[i].name, name) == 0){return i;}}return -1;}void DelContact(Contact* pc){assert(pc);char name[NAME_MAX] = { 0 };if (pc->sz == 0){printf("通讯录为空，无法删除");return;}//删除//找出要删除的人printf("请输入要删除的人的名字;>");scanf("%s", name);int ret = FindByName(pc, name);if (-1 == ret){printf("要删除的人不存在\n");return;}int i = 0;int del = 0;for (i = 0; i sz; i++){if (strcmp(pc->data[i].name, name) == 0){del = i;break;}}//删除for (i = del; i sz; i++){pc->data[i] = pc->data[i + 1];}pc->sz--;printf("删除成功\n");}void SearchContact(const Contact* pc){assert(pc);char name[NAME_MAX] = { 0 };printf("请输入要查找人的名字:>");scanf("%s", name);int pos = FindByName(pc, name);if (-1 == pos){printf("要查找的人不存在\n");return;}//打印信息printf("%-20s\t%-4s\t%-5s\t%-20s\t%-15s\n", "名字", "年龄", "性别", "地址", "电话");printf("%-20s\t%-4d\t%-5s\t%-20s\t%-15s\n", pc->data[pos].name, pc->data[pos].age, pc->data[pos].sex, pc->data[pos].addr, pc->data[pos].tele);}void ModifyContact(Contact* pc){assert(pc);char name[NAME_MAX] = { 0 };printf("请输入要删除的人的名字;>");scanf("%s", name);int pos = FindByName(pc, name);if (-1 == pos){printf("要删除的人不存在\n");return;}printf("请输入名字:>");scanf("%s", pc->data[pos].name);printf("请输入年龄:>");scanf("%d", &(pc->data[pos].age));printf("请输入性别:>");scanf("%s", pc->data[pos].sex);printf("请输入地址:>");scanf("%s", pc->data[pos].addr);printf("请输入电话:>");scanf("%s", pc->data[pos].tele);printf("修改完成\n");}//排序函数//1.按照姓名进行排序int Conpare_ByName(const void* e1, const void* e2){return strcmp(((struct PeoInfo*)e1)->name, ((struct PeoInfo*)e2)->name);}//2.按照年龄进行排序int Conpare_ByAge(const void* e1, const void* e2){return ((struct PeoInfo*)e1)->age - ((struct PeoInfo*)e2)->age;}//3.按照住址进行排序int Conpare_ByAddress(const void* e1, const void* e2){return strcmp(((struct PeoInfo*)e1)->addr, ((struct PeoInfo*)e2)->addr);}void SortContact(Contact* pc){assert(pc);printf("请选择你想排序的方式：\n");printf("1.姓名\n2.年龄\n3.住址\n");int input = 0;scanf("%d", &input);switch (input){case 1:qsort(pc->data, pc->sz, sizeof(pc->data[0]), Conpare_ByName);printf("排序成功\n");break;case 2:qsort(pc->data, pc->sz, sizeof(pc->data[0]), Conpare_ByAge);printf("排序成功\n");break;case 3:qsort(pc->data, pc->sz, sizeof(pc->data[0]), Conpare_ByAddress);printf("排序成功\n");break;}}//void DeaContact(Contact* pc)//{//assert(pc);//memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//pc->sz == 0;//printf("清空成功！\n");////}void DestoryContact(Contact* pc){free(pc->data);pc->data = NULL;pc->sz = 0;pc = NULL;}

//Contact.h#pragma once#define MAX 1000#define NAME_MAX 20#define SEX_MAX 5#define ADDR_MAX 30#define TELE_MAX 12#include#include#include#include#define DEFAULT_SZ 3//默认大小#define INC_SZ 2//人的信息typedef struct PeoInfo{char name[NAME_MAX];int age;char sex[SEX_MAX];char addr[ADDR_MAX];char tele[TELE_MAX];}PeoInfo;struct contact{struct PeoInfo data[NAME_MAX];int sz;//记录当前已经有的元素个数};//静态//typedef struct Contact//{//PeoInfo data[1000];//存放人的信息//int sz;//当前已存放信息的个数//}Contact;//动态 typedef struct Contact{PeoInfo* data;//指向存放人的信息int sz;//当前已存放信息的个数intcapacity;//当前通讯录最大容量}Contact;//初始化通讯录void InitContact(Contact* pc);//销毁通讯录void DestoryContact(Contact* pc);删除所有联系人//void DeaContact(Contact* pc);//增加联系人void AddContact(Contact* pc);//删除指定联系人void DelContact(Contact* pc);//显示通讯录void ShowContact(const Contact* pc);//查找指定联系人void SearchContact(Contact* pc);//修改指定联系人void ModifyContact(Contact* pc);//联系人排序void SortContact(Contact* pc);//删除所有联系人

`开辟空间`

//Contact.h//静态//typedef struct Contact//{//PeoInfo data[1000];//存放人的信息//int sz;//当前已存放信息的个数//}Contact;//动态 typedef struct Contact{PeoInfo* data;//指向存放人的信息int sz;//当前已存放信息的个数intcapacity;//当前通讯录最大容量}Contact;

`初始化通讯录`

//静态//Contact.c//void InitContact(Contact* pc)//{//assert(pc);//pc->sz = 0;//memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//}void InitContact(Contact* pc){assert(pc);pc->sz = 0;PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)calloc(sizeof(PeoInfo), DEFAULT_SZ);if (ptr == NULL){perror("InitContact::calloc");return;}pc->data = ptr;pc->capacity = DEFAULT_SZ;}

`增加联系人（可能需要增容）`

//void AddContact(Contact* pc)//{//assert(pc);//if (pc->sz == 1000)//{//printf("通讯录已满，无法添加\n");//return;//}////增加一个人的信息//printf("请输入名字:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);//printf("请输入年龄:>");//scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));//printf("请输入性别:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);//printf("请输入地址:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);//printf("请输入电话:>");//scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);//pc->sz++;//}void check_capacity(Contact* pc){if (pc->sz == pc->capacity){//增加容量PeoInfo*ptr=(PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + 2) * sizeof(PeoInfo));if (ptr == NULL){perror("check_capacity::realloc");return;}pc->data = ptr;pc->capacity += INC_SZ;}}void AddContact(Contact* pc){assert(pc);check_capacity(pc);if (pc->sz == pc->capacity){//增加容量}//增加一个人的信息printf("请输入名字:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].name);printf("请输入年龄:>");scanf("%d", &(pc->data[pc->sz].age));printf("请输入性别:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].sex);printf("请输入地址:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].addr);printf("请输入电话:>");scanf("%s", pc->data[pc->sz].tele);pc->sz++;}

`销毁通讯录`

//Contact.h//销毁通讯录void DestoryContact(Contact* pc);删除所有联系人//void DeaContact(Contact* pc);

//Contact.c//void DeaContact(Contact* pc)//{//assert(pc);//memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));//pc->sz == 0;//printf("清空成功！\n");////}void DestoryContact(Contact* pc){free(pc->data);pc->data = NULL;pc->sz = 0;pc = NULL;}

记得还有test.c哦！

`总结`

最近的知识有些难以理解！越是不懂，那就越要能清楚，越要写成博客！
时间有些紧，最近有很多考试，文章还不够详细，以后复习的时候，文章会进行重做，框架是完整的，只是怕内容不够详细，不便于理解，非常抱歉，以后再次复习的时候进行优化！非常抱歉。

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