内存管理

在C语言中，内存管理是很重要的，最近刷算法题目也用到了malloc和free函数，在此记录一下； 一、函数原型及说明： malloc()： 函数原型： void *malloc(long NumBytes); 该函数分配了NumBytes个字节，并返回了指向这块内存的指针。如果分配失败，则返回一个空指针（NULL）。 关于分配失败的原因，应该有多种，比如说空间不足就是一种。 free()： 函数原型： void free(void *FirstByte); 该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统，也就是释放了这块内存，让它重新得到自由。 二、函数使用注意事项： 1、申请了内存空间后，必须检查是否分配成功； 2、当不需要再使用申请的内存时，记得释放； 释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL，防止程序后面不小心使用了它。 3、这两个函数应该是配对使用； 如果申请后不释放就是内存泄露；如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次，如果释放两次及两次以上会出现错误（释放空指针例外，释放空指针其实也等于啥也没做，所以释放空指针释放多少次都没有问题）。 **4、虽然malloc()函数的类型是(void )，任何类型的指针都可以转换成(void )，但是最好还是在前面进行强制类型转换，因为这样可以躲过一些编译器的检查； 三、具体例子： // Code... char *Ptr = NULL; Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char)); if (NULL == Ptr) { exit (1); } gets(Ptr); // code... free(Ptr); Ptr = NULL; // code... 四、原理部分： 1、malloc内存空间的来源： 答案是从堆里面获得空间。 也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时，就会遍历该链表，然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。 在使用malloc()分配内存空间后，一定要记得释放内存空间，否则就会出现内存泄漏。 2、free释放了什么： free()释放的是指针指向的内存。 注意！释放的是内存，不是指针！指针并没有被释放，指针仍然指向原来的存储空间。指针是一个变量，只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后，原来指向这块空间的指针还是存在！只不过现在指针指向的内容的垃圾，是未定义的，所以说是垃圾。因此，释放内存后把指针指向NULL，防止指针在后面不小心又被解引用了。 free() 不会改变 指针变量本身的值，调用 free() 后它仍然会指向相同的内存空间，但是此时该内存已无效，不能被使用。所以建议将 指针的值设置为 NULL，例如： free(ptr); ptr = NULL; free()的源代码： struct mem_control_block { int is_available; //一般来说应该是一个可用空间的首地址，但这里英文单词却显示出空间是否可用的一个标记 int size; //这是实际空间的大小 }; void free(void *ptr) { struct mem_control_block *free; free = ptr - sizeof(struct mem_control_block); free->is_available = 1; return; } 五、直接定义一个数组和使用malloc动态分配的区别： malloc作为一个包含在头文件下的函数，用于申请空间。 ...