文章目錄

• 說明
• 記憶體示意圖
• alloc()
• malloc()
• calloc()
• realloc()
• free()
• 常見錯誤程式碼例項

說明

主要參考以下部落格：

• C語言中手把手教你動態記憶體分配
• malloc()與 alloc()區別 (轉)
• C語言記憶體分配calloc，malloc,alloc，realloc的區別
• …

記憶體示意圖

示意圖1：

示意圖2：

alloc()

參考部落格：

https://blog.csdn.net/wula_heixiu/article/details/79410595**

該函式是在棧上分配記憶體！

這是一個不完善的儲存分配程式，由兩個函式組成。alloc(n)返回一個指向連續字元儲存單元的指標，alloc函式的呼叫者可利用該指標儲存字元序列。afree§釋放已分配的儲存空間，以便以後重用。

之所以說“不完善”，是因為對afree函式的呼叫次序必須與alloc函式的次序相反。換句話說，alloc與afree以棧的方式（即後進先出的列表）進行儲存空間的管理。標準庫中提供了具有類似功能的函式malloc和free，它們沒有上述限制。

最容易的實現方法是讓alloc函式對一個大字元陣列allcbuf中的空間進行分配。該陣列是alloc和afree兩個函式的私有陣列。由於函式alloc和afree處理的物件是指標而不是陣列下標，因此，其他函式無需知道該陣列的名字，將其宣告為static型別。

實際實現時，該陣列甚至沒有名字，它可以通過malloc函式或像作業系統申請一個指向無名儲存塊的指標獲得。（不懂）

alloc函式具體實現：我們使用指標allocp指向allocbuf中的下一個空閒單元。當呼叫alloc申請n個字元的儲存空間時，alloc檢查allocbuf中有沒有足夠的剩餘空間。如果有，則返回allocp的當前值（即空閒塊開始的位置），然後將allocp加n以使它指向下一個空閒區域。如果沒有，則返回0。

afree函式具體實現：如果p在allocbuf的邊界之內，則afree§僅僅只是將allocp的值設定為p。

#define ALLOCSIZE 1000   /* 可用空間大小 */
 

 
static char allocbuf[ALLOCSIZE];  /* alloc使用的儲存區 */
static char *allocp;     /* 下一個空閒位置 */
 
char *alloc(int n)       /* 返回指向n個字元的指標 */
{
    if(allocbuf + ALLOCSIZE - allocp >= n){   /* 有足夠的空間 */
        allocp += n;
        return allocp - n;    /* 分配前的指標 */
    }
    else                 /* 空閒空間不夠 */
        return 0;
}
 
void afree(char *p)      /* 釋放p指向的儲存區 */
{
    if(p >= allocbuf && p < allocbuf + ALLOCSIZE)
        allocp = p;
}

malloc()

標頭檔案：#include “malloc.h”

函式原型：void *malloc(size_t size)

功能： 從空閒記憶體池中分配連續記憶體，但不初始化

引數： 申請變數位元組數的整數倍

返回： 若分配成功則返回一個指向該記憶體塊的指標，在使用時可根據需要做強制型別轉換，否則返回NULL（空指標）//需要判空，最後要 free，釋放記憶體空間給系統，

注意： free 函式與 malloc 函式是成對出現的，申請malloc的時候儘量去給它進行一下初始化，防止後面出現一些不確定性的東西；

生命週期： 只要沒有呼叫 free 這個函式，程序沒有結束，那麼此時，這個函式的生命週期就會一直存在在記憶體中；它是存放在堆空間中的，它不會因為你去函式呼叫的結束自動去釋放（堆當中的記憶體是全域性的）

擴充套件部落格：memset()函式及其作用

calloc()

標頭檔案： #include “stdlib.h ”

函式原型： void *colloc(size_t num_elements,size_t element_size);

功能： 從空閒記憶體池中分配連續記憶體，但初始化

引數： :num_elements 是所需的元素的數量，element_size 是每個元素的位元組數

其他同上

realloc()

標頭檔案：#include “malloc.h”

函式原型： void *realloc(void *ptr,size_t new_size);

功能： 在指標 ptr 指向的記憶體基礎上擴大或者縮小記憶體

注意：

• 引數 ptr 是指向先前通過 malloc, calloc 和 realloc 函式後分配的記憶體塊的指標，new_size 是記憶體塊的新尺寸，可能大於或者小於原有記憶體尺寸；因此，realloc在 C語言中也被稱為動態陣列
• 當擴充套件記憶體的時候，不會對新增進記憶體塊的位元組進行初始化
• 若不能調整記憶體則返回NULL，但原有記憶體中的資料是不會發生改變的
• 若第一個引數為NULL那麼功能 等同與 malloc 函式，若第二個引數為 0 ,那麼會釋放呼叫記憶體塊

free()

• free之後如果還有這塊記憶體地址的話，此時這塊記憶體歸還給了系統（可能這塊記憶體還處於一個空閒狀態，裡面的值短暫的會保留），但是還是可以對其進行操作。
• 因此 free 之後，申請記憶體的那個指標就會變成野指標
• 所以儘量在操作之後：將指標置為NULL

常見錯誤程式碼例項

參考部落格：經典筆試題：動態記憶體分配,詳解

1. 情景一

void fun(char *p)
{
    p = (char *)malloc(100);
}

int main()
{
    char *str = NULL;
    fun(str);
    strcpy(str,"hello world");

    system("pause");
    return 0;
}

錯誤原因：錯在這裡的傳參發生了拷貝行為，並不是傳的地址

2. 情景二

char *fun(void)
{
    char p[] = "hello world";
    return p;
}

int main()
{
    char *str = NULL;
    str = fun();
    printf("%s\n",str);

    system("pause");
    return 0;
}

錯誤原因：不會打印出Hello world，也不會造成記憶體洩漏，而是會打印出隨機值。因為申請在記憶體在棧上而不是在堆上

3. 情景三

void fun(char **p,int num)
{
    *p = (char *)malloc(num);
}

int main()
{
    char *str = NULL;
    fun(&str,100);
    strcpy(str, "hello");;
    printf("%s\n",str);

    system("pause");
    return 0;
}

錯誤原因：記憶體洩漏

4. 情景四

int main()
{
    char *str = (char *)malloc(100);
    strcpy(str,"hello");
    free(str);
    if (str!=NULL)
    {
        strcpy(str,"world");
        printf("%s\n",str);
    }
    return 0;
}

錯誤原因：free 後變成野指標，此時的訪問是一種 undefined behavior，程式會 crash