1、堆区空间申请

#include <stdlib.h>  //头文件
void *malloc(size_t size);//函数
size表示申请的空间字节数
函数的返回值：
成功：返回值空间起始地址
失败：NULL

特点：

分配指定大小的内存空间；

分配的内存空间是连续的；

需要手动释放内存；

malloc和free是配对使用的；

malloc和free不会自动初始化内存内容

注意：

malloc函数返回的指针类型为void*，这意味着它是一个通用指针类型。在使用malloc函数返回的指针时，需要将其强制转换为所需的指针类型。

示例1：为字符串申请空间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    //空间申请
    char *str = "asdasd";
    char *pb = NULL;
    pb = (char *)malloc(sizeof(str));
    if(pb == NULL)
    {
        return;
    }
    pb = str;
    printf("*pb = %s\n",pb);
    //释放空间
    free(pb);
    return 0;
}

示例2：为数值申请空间

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    //空间申请
    int *pb = NULL;
    pb = (int *)malloc(sizeof(int));
    if(pb == NULL)
    {
        return;
    }
    *pb = 10;
    printf("*pb = %d\n",*pb);
    //释放空间
    free(pb);
    return 0;
}

2、堆区空间释放

#include <stdlib.h>
void free(void *ptr);
ptr需要释放的堆区空间的起始地址

3、memset函数

#include <string.h>  //头文件
void *memset(void *s, int c, size_t n);//函数
s 就是空间的起始地址
c 空间中每个字节 填充的值，通常为0    
n 就是空间的字节宽度

memset函数会将内存区域s中的前n个字节设置为字符值c。这个函数通常用于初始化内存区域或清空内存区域。

案例1：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    char str[10];  
    memset(str, 'A', 5); // 将str的前5个字节设置为'A'  
    printf("%s\n", str); // 输出"AAAAA" 
    return 0;
}

案例2：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int *pb = NULL;
    pb = (int *)malloc(sizeof(int));
    if(pb == NULL)
    {
        return;
    }
    memset(pb,0,n*sizeof(int)); //将堆区空间清0 
    *pb = 10;
    printf("*pb = %d\n",*pb);
    //释放空间
    free(pb);
    return 0;
}

4、calloc函数

#include <stdlib.h>
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
nmemb：内存的块数
size：每一块的字节数
返回值：成功为堆区空间起始地址 失败为NULL
calloc会对申请的空间 自动清0

示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void Input(int *p, int n)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        scanf("%d", p + i);
    }
}
void Output(int *p, int n)
{
    int i = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        printf("%d ", p[i]);
    }
    printf("\n");
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
    int n = 0;
    printf("请输入int元素的个数:");
    scanf("%d", &n);

    //根据元素个数 申请空间
    int *p = NULL;
    p = (int *)calloc(n, sizeof(int));
    if (p == NULL)
    {
        return;
    }
    //键盘获取输入
    Input(p,n);
    //遍历
    Output(p,n);
    //释放空间
    free(p);
    return 0;
}

5、realloc函数（追加空间）

#include <stdlib.h>
void *realloc(void *ptr, size_t size);
ptr：指向要重新分配的内存区域的指针。
newSize：新的内存区域大小（以字节为单位）。
如果成功，它会返回一个指向新的内存区域的指针。如果失败，它会返回NULL。

示例：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
  
int main() {  
    int *arr = (int *)malloc(5 * sizeof(int)); // 分配5个整数的内存空间  
    if (arr == NULL) {  
        printf("Memory allocation failed.\n");  
        return 1;  
    }  
  
    // 使用realloc重新分配内存空间，将大小改为10个整数  
    arr = (int *)realloc(arr, 10 * sizeof(int));  
    if (arr == NULL) {  
        printf("Memory reallocation failed.\n");  
        return 1;  
    }  
  
    // 在新分配的内存空间中存储一些值  
    for (int i = 0; i < 10; i++) {  
        arr[i] = i;  
    }  
  
    // 输出数组中的值  
    for (int i = 0; i < 10; i++) {  
        printf("%d ", arr[i]);  
    }  
    printf("\n");  
  
    free(arr); // 释放动态分配的内存空间  
    return 0;  
}

6、内存的泄露

程序无法正确释放不再使用的内存时。内存泄漏会导致程序消耗越来越多的内存，直到耗尽所有可用内存，导致程序崩溃或运行缓慢。

内存泄漏通常发生在以下情况：

动态分配的内存未释放；

局部变量未释放；

结构体或数组未释放；

为了检测和避免内存泄漏，可以使用一些工具和技术，例如：

使用静态代码分析工具：这些工具可以检查代码中的潜在错误，包括内存泄漏。

使用动态分析工具：这些工具可以在程序运行时检测内存泄漏。例如，Valgrind是一种流行的动态分析工具，可以检测C语言程序中的内存泄漏。

编写代码时注意内存管理：在编写代码时，应该注意何时分配和释放内存。确保在使用完动态分配的内存后及时释放它们，并避免使用指向局部变量的指针。

使用智能指针：智能指针是一种自动管理内存的机制，可以在适当的时候自动释放内存，从而避免内存泄漏。在C++中，可以使用智能指针来管理动态分配的内存。

7、总结

空间的申请

malloc(size_t size);//空间申请
calloc(size_t nmemb, size_t size);//空间块申请

空间的使用

memset(void *s, int c, size_t n);//空间初始化
calloc(size_t nmemb, size_t size);//空间追加

空间的释放

free(void *ptr);//空间释放

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C语言基础之动态内存操作汇总