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C语言动态存储分配

时间:01-03来源:作者:点击数:

在数组一章中,曾介绍过数组的长度是预先定义好的,在整个程序中固定不变。C语言中不允许动态数组类型。例如:

int n;
scanf("%d",&n);
int a[n];

用变量表示长度,想对数组的大小作动态说明,这是错误的。但是在实际的编程中,往往会发生这种情况,即所需的内存空间取决于实际输入的数据,而无法预先确定。对于这种问题,用数组的办法很难解决。为了解决上述问题,C语言提供了一些内存管理函数,这些内存管理函数可以按需要动态地分配内存空间,也可把不再使用的空间回收待用,为有效地利用内存资源提供了手段。

常用的内存管理函数有以下三个。

1) 分配内存空间函数malloc

调用形式:
         (类型说明符*)malloc(size)

功能:在内存的动态存储区中分配一块长度为"size"字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。

  • “类型说明符”表示把该区域用于何种数据类型。
  • (类型说明符*)表示把返回值强制转换为该类型指针。
  • “size”是一个无符号数。

例如:
         pc=(char *)malloc(100);

表示分配100个字节的内存空间,并强制转换为字符数组类型,函数的返回值为指向该字符数组的指针,把该指针赋予指针变量pc。

2) 分配内存空间函数 calloc

calloc 也用于分配内存空间。调用形式:
         (类型说明符*)calloc(n,size)

功能:在内存动态存储区中分配n块长度为“size”字节的连续区域。函数的返回值为该区域的首地址。

  • (类型说明符*)用于强制类型转换。
  • calloc函数与malloc 函数的区别仅在于一次可以分配n块区域。

例如:
         ps=(struet stu*)calloc(2,sizeof(struct stu));

其中的sizeof(struct stu)是求stu的结构长度。因此该语句的意思是:按stu的长度分配2块连续区域,强制转换为stu类型,并把其首地址赋予指针变量ps。

3) 释放内存空间函数free

调用形式:
         free(void*ptr);

功能:释放ptr所指向的一块内存空间,ptr是一个任意类型的指针变量,它指向被释放区域的首地址。被释放区应是由malloc或calloc函数所分配的区域。

【例11-8】分配一块区域,输入一个学生数据。

main(){
    struct stu{
        int num;
        char *name;
        char sex;
        float score;
    }  *ps;
    ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu));
    ps->num=102;
    ps->name="Zhang ping";
    ps->sex='M';
    ps->score=62.5;
    printf("Number=%d\nName=%s\n",ps->num,ps->name);
    printf("Sex=%c\nScore=%f\n",ps->sex,ps->score);
    free(ps);
}

本例中,定义了结构stu,定义了stu类型指针变量ps。然后分配一块stu大内存区,并把首地址赋予ps,使ps指向该区域。再以ps为指向结构的指针变量对各成员赋值,并用printf输出各成员值。最后用free函数释放ps指向的内存空间。整个程序包含了申请内存空间、使用内存空间、释放内存空间三个步骤,实现存储空间的动态分配。

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