C语言--动态内存【详细解释】

一.动态内存介绍🍗

在C语言中，动态内存分配是指在程序运行时根据需要动态申请内存空间，以便在程序的不同阶段存储和使用数据。动态内存的分配与释放需要一组函数来实现，包括malloc、calloc、realloc和free。

1. malloc: 函数用于分配指定大小的内存块，并返回指向该内存块起始地址的指针。语法为：void *malloc(size_t size);

2. calloc: 函数用于分配指定数量和大小的内存块，并将内存块中的每个字节初始化为0。语法为：void *calloc(size_t num, size_t size);

3. realloc: 函数用于重新分配已经分配的内存块的大小，可以增大或减小内存块的大小。语法为：void *realloc(void *ptr, size_t size);

4. free: 函数用于释放通过malloc、calloc或realloc函数分配的内存块，以便将其归还给系统。语法为：void free(void *ptr)；

动态内存分配区域:堆(heap),很大接近可用内存,内存申请和销毁需要程序自行管理?

内存什么情况还给系统: 1.程序(进程)退出 2.关机(重启)?

局部变量:定义在函数内部的变量,包括形参,在栈(stack)中,作用域在函数内部有效,

生存周期:进入函数 创建,退出函数销毁

?void :没有,可以修饰返回值或参数列表 void *:通用指针,仅仅只标记地址,不包含类型信息?

应用场景:?

1.需要根据变量作为长度定义数组?

2.函数结束后还需要继续使用的内存(例如返回局部数组的地址,链表)

3.长度较大的数组(大内存,超过栈1M的大小)

1.需要根据变量作为长度定义数组

1.越界

2.移动指针?

3.重复释放或者释放非动态内存

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
//1.越界
int main()
{
	int n = 10;
	int* arr = (int*)malloc(n);
	assert(arr != NULL);
	for (int i = 0; i < n; i++)
		arr[i] = i;
	for (int i = 0; i < n; i++)
		printf("%d ", arr[i]);
	printf("\n");
	free(arr);
	return 0;
}

//2.移动指针
int main()
{
	int n = 10;
	int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
	assert(arr != NULL);
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{//arr[i] = i;
		*arr = i;
		arr++;
	}
	printf("\n");
	free(arr);
	return 0;
}



//重复释放同一段内存
int main()
{
	int n = 10;
	int* arr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
	assert(arr != NULL);
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		arr[i] = i;
	}
	printf("%p\n", arr);
	free(arr);
	printf("%p\n", arr);//arr是野指针
	free(NULL);//可以
	//free(arr);//崩溃,重复释放
	return 0;
}