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1.malloc和free

函数原型如下,在头文件stdlib.h中声明:

void *malloc(size_t size);
void free(void *pointer);

malloc的参数是需要分配的内存字节数。如果内存池中的可用内存可以满足这个需求,malloc就返回一个指向被分配的内存块起始位置的指针。malloc分配的是一块连续的内存,并且不对这块内存进行任何的初始化。
如果操作系统无法向malloc提供更多的内存,malloc就返回一个NULL指针。因此,对每个从malloc返回的指针都进行检查,确保它并非NULL是非常重要的。
free的参数必须要么是NULL,要么是一个先前从malloc、calloc或realloc返回的值。向free传递一个NULL参数不会产生任何效果。
malloc返回一个类型为void*的指针,一个void*类型的指针可以转换成其它任何类型的指针

2.calloc和realloc

calloc和realloc的函数原型如下所示:

void *calloc(size_t num_elements, size_t element_size);
void realloc(void *ptr, size_t new_size);

malloc和calloc之间的主要区别是calloc在返回指向内存的指针之前把它初始化为0。
calloc和malloc之间另一个较小的区别是它们请求内存数量的方式不同。calloc的参数包括所需元素的数量和每个元素的字节数。根据这些值,它能够计算出总共需要分配的内存。
realloc函数用于修改一个原先已经分配的内存块的大小。使用这个函数,可以使一块内存扩大或缩小。如果它用于扩大一个内存块,那么这块内存原先的内容依然保留,新增加的内存添加到原先内存块的后面,新内存并未以任何方法进行初始化。如果它用于缩小内存块,该内存块尾部的部分内存便被拿掉,剩余部分内存的原先内容依然保留。
如果原先的内存块无法改变大小,realloc将分配另一块正确大小的内存,并把原先那块内存的内容复制到新块上。因此,在使用realloc之后,你就不能再使用指向旧内存的指针,而是应该用realloc所返回的新指针。

3. 常见的动态内存错误

在使用动态内存分配的程序中,常常会出现许多错误。这些错误包括对NULL指针进行解引用操作、对分配的内存进行操作时越过边界、释放并非动态分配的内存、试图释放一块动态分配的内存以及一块动态内存被释放之后被继续使用。

  • 动态内存分配最常见的错误就是忘记检查所请求的内存是否成功分配
// 记得对分配的内存进行检查
if (new_mem == NULL)
printf( "Out of memory" );
exit(1);
  • 动态内存分配的第二大错误来源是操作内存时超出了分配内存的边界
    在malloc和free的有些实现中,它们以链表的形式维护可用的内存池。对分配的内存之外的区域进行访问可能破坏这个链表,这有可能产生异常,从而终止程序。