大名鼎鼎的malloc函式(動態記憶體分配)

2021-05-26 17:09:55 字數 2428 閱讀 7873

原型:extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

標頭檔案:在tc2.0中可以用malloc.h或 alloc.h (注意:alloc.h 與 malloc.h 的內容是完全一致的),而在visual c++6.0中可以用malloc.h或者stdlib.h。

功能:分配長度為num_bytes位元組的記憶體塊

返回值:如果分配成功則返回指向被分配記憶體的指標,否則返回空指標null。當記憶體不再使用時,應使用free()函式將記憶體塊釋放。

說明:關於該函式的原型,在舊的版本中malloc返回的是char型指標,新的ansic標準規定,該函式返回為void型指標,因此必要時要進行型別轉換。 

malloc函式的實質體現在,它有乙個將可用的記憶體塊連線為乙個長長的列表的所謂空閒鍊錶。呼叫malloc函式時,它沿連線表尋找乙個大到足以滿足使用者請求所需要的記憶體塊。然後,將該記憶體塊一分為二(一塊的大小與使用者請求的大小相等,另一塊的大小就是剩下的位元組)。接下來,將分配給使用者的那塊記憶體傳給使用者,並將剩下的那塊(如果有的話)返回到連線表上。呼叫free函式時,它將使用者釋放的記憶體塊連線到空閒鏈上。到最後,空閒鏈會被切成很多的小記憶體片段,如果這時使用者申請乙個大的記憶體片段,那麼空閒鏈上可能沒有可以滿足使用者要求的片段了。於是,malloc函式請求延時,並開始在空閒鏈上翻箱倒櫃地檢查各記憶體片段,對它們進行整理,將相鄰的小空閒塊合併成較大的記憶體塊。如果無法獲得符合要求的記憶體塊,malloc函式會返回null指標,因此在呼叫malloc動態申請記憶體塊時,一定要進行返回值的判斷。

舉例說明  typedef struct data_type

data;

data *bob;

bob = (data*) malloc( sizeof(data) );

if( bob != null )

{ bob->age = 22;

strcpy( bob->name, "robert" );

printf( "%s is %d years old\n", bob->name, bob->age );

free( bob );

void *malloc(int size);

說明:malloc 向系統申請分配指定size個位元組的記憶體空間。返回型別是 void* 型別。void* 表示未確定型別的指標。c,c++規定,void* 型別可以

強制轉換為任何其它型別的指標。

從函式宣告上可以看出。malloc 和 new 至少有兩個不同: new 返回指定型別的指標,並且可以自動計算所需要大小。比如:

int *p;

p = new int; //返回型別為int* 型別(整數型指標),分配大小為 sizeof(int);

或: int* parr;

parr = new int [100]; //返回型別為 int* 型別(整數型指標),分配大小為 sizeof(int) * 100;

而 malloc 則必須由我們計算要位元組數,並且在返回後強行轉換為實際型別的指標。

int* p;

p = (int *) malloc (sizeof(int));

第一、malloc 函式返回的是 void * 型別。對於c++,如果你寫成:p = malloc (sizeof(int)); 則程式無法通過編譯,報錯:「不能將 void* 賦值給 int * 型別變數」。所以必須通過 (int *) 來將強制轉換。而對於c,沒有這個要求,但為了使c程式更方便的移植到c++中來,建議養成強制轉換的習慣。

第二、函式的實參為 sizeof(int) ,用於指明乙個整型資料需要的大小。如果你寫成:

int* p = (int *) malloc (1);

**也能通過編譯,但事實上只分配了1個位元組大小的記憶體空間,當你往裡頭存入乙個整數,就會有3個位元組無家可歸,而直接「住進鄰居家」!造成的結果是後面的記憶體中原有資料內容被改寫。

malloc 也可以達到 new 的效果,申請出一段連續的記憶體,方法無非是指定你所需要記憶體大小。

比如想分配100個int型別的空間:

int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100個整數的記憶體空間。

另外有一點不能直接看出的區別是,malloc 只管分配記憶體,並不能對所得的記憶體進行初始化,所以得到的一片新記憶體中,其值將是隨機的。

除了分配及最後釋放的方法不一樣以外,通過malloc或new得到指標,在其它操作上保持一致。

對其做乙個特例補充

char *ptr;

if ((ptr = (char *)malloc(0)) == null)

puts("got a null pointer");

else

puts("got a valid pointer");

此時得到的是got a valid pointer。把0賦給malloc能得到乙個合法的指標。

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