c中内存分配与释放(malloc,realloc,calloc,free)函数内容的整理

c中内存分配与释放（malloc，realloc，calloc，free）函数内容的整理malloc:原型：extern void *malloc(unsigned int num_bytes); 头文件：在TC2.0中可以用malloc.h 或alloc.h (注意：alloc.h 与malloc.h 的内容是完全一致的)，而在Visual C++6.0中可以用malloc.h或者stdlib.h。

功能：分配长度为num_bytes字节的内存块返回值：如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。

当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。

函数返回的指针一定要适当对齐，使其可以用于任何数据对象。

说明：关于该函数的原型，在旧的版本中malloc 返回的是char型指针，新的ANSIC标准规定，该函数返回为void型指针，因此必要时要进行类型转换。

名称解释：malloc的全称是memory allocation，中文叫动态内存分配。

函数声明void *malloc(size_t size); 说明：malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。

返回类型是void* 类型。

void* 表示未确定类型的指针。

C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。

备注：void* 表示未确定类型的指针，更明确的说是指申请内存空间时还不知道用户是用这段空间来存储什么类型的数据（比如是char还是int或者...）从函数声明上可以看出。

malloc 和new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要大小。

比如：int *p; p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针)，分配大小为sizeof(int); 或：int* parr; parr = new int [100]; //返回类型为int* 类型(整数型指针)，分配大小为sizeof(int) * 100; 而malloc 则必须要由我们计算字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。

int* p; p = (int *) malloc (sizeof(int)*128);//分配128个（可根据实际需要替换该数值）整型存储单元，并将这128个连续的整型存储单元的首地址存储到指针变量p中double *pd=(double *) malloc (sizeof(double)*12);//分配12个double型存储单元，并将首地址存储到指针变量pd中第一、malloc 函数返回的是void * 类型。

对于C++，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，报错：“不能将void* 赋值给int * 类型变量”。

所以必须通过(int *) 来将强制转换。

而对于C，没有这个要求，但为了使C程序更方便的移植到C++中来，建议养成强制转换的习惯。

第二、函数的实参为sizeof(int) ，用于指明一个整型数据需要的大小。

如果你写成：int* p = (int *) malloc (1); 代码也能通过编译，但事实上只分配了1个字节大小的内存空间，当你往里头存入一个整数，就会有3个字节无家可归，而直接“住进邻居家”！造成的结果是后面的内存中原有数据内容被改写。

malloc 也可以达到new [] 的效果，申请出一段连续的内存，方法无非是指定你所需要内存大小。

比如想分配100个int类型的空间：int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。

另外有一点不能直接看出的区别是，malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。

除了分配及最后释放的方法不一样以外，通过malloc或new得到指针，在其它操作上保持一致。

对其做一个特例补充char *ptr; if ((ptr = (char *)malloc(0)) == NULL) puts("Got a null pointer"); else puts("Got a valid pointer"); 此时得到的是Got avalid pointer。

把0赋给malloc能得到一个合法的指针。

函数的工作机制malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。

调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。

然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。

接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。

调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。

到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。

于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。

如果无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。

Linux Libc6采用的机制是在free的时候试图整合相邻的碎片，使其合并称为一个较大的free空间。

举例说明正常片段：typedef struct data_type{ int age; char name[20]; } 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 ); }else{ printf("malloc error!\n"); exit(1); } free( bob ); 内存泄漏实例：#include <stdio.h> #include <malloc.h> #define MAX 100000000 int main(void) { int *a[MAX]; int i; for( i=0; i<MAX; i++ ) { a[i] = (int *)malloc( MAX ); } return 0; }calloc：函数简介calloc是一个C语言函数函数名: calloc void *calloc(unsigned n,unsigned size)；功能: 在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，函数返回一个指向分配起始地址的指针；如果分配不成功，返回NULL。

跟malloc的区别：calloc在动态分配完内存后，自动初始化该内存空间为零，而malloc不初始化，里边数据是随机的垃圾数据。

用法: void *calloc(unsigned n,unsigned size)；头文件：stdlib.h或malloc.h应用举例程序例1#include <stdlib.h> #include<string.h> #include <stdio.h> int main(void) { char *str = NULL; /* 分配内存空间*/ str = (char*)calloc(10, sizeof(char)); /* 将hello写入*/ strcpy(str, "Hello"); /*显示变量内容*/ printf("String is %s\n", str); /* 释放空间*/ free(str); return 0; }程序例2从这个例子可以看出calloc分配完存储空间后将元素初始化。

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main(void) { int i; int *pn=(int *)calloc(10,sizeof(int)); for(i=0;i<10;i++) printf("%3d",*pn++); printf("\n"); free(pn); return 0; } 输出十个0。

realloc:函数简介:c语言函数原型：extern void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize); 语法：指针名=（数据类型*）realloc（要改变内存大小的指针名，新的大小）。

//新的大小一定要大于原来的大小不然的话会导致数据丢失！头文件：#include <stdlib.h> 有些编译器需要#include <alloc.h>，在TC2.0中可以使用alloc.h头文件功能：先按照newsize指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，而后释放原来mem_address所指内存区域，同时返回新分配的内存区域的首地址。

即重新分配存储器块的地址。

返回值：如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针NULL。

注意：这里原始内存中的数据还是保持不变的。

当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。

应用举例举例1：从这个例子可以看出realloc函数的功能。

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int i; int *pn=(int *)malloc(5*sizeof(int)); printf("%p\n",pn); for(i=0;i<5;i++) scanf("%d",&pn[i]); pn=(int *)realloc(pn,10*sizeof(int)); printf("%p\n",pn); for(i=0;i<5;i++) printf("%3d",pn[i]); printf("\n"); free(pn); return 0; } 举例2：（在TC2.0中运行通过）// realloc.c #include <syslib.h> #include <alloc.h> main() { char *p; clrscr(); // clear screen p=(char *)malloc(100); if(p) printf("Memory Allocated at: %x",p); else printf("Not Enough Memory!\n"); getchar(); p=(char *)realloc(p,256); if(p) printf("Memory Reallocated at: %x",p); else printf("Not Enough Memory!\n"); free(p); getchar(); return 0; }详细说明及注意要点1、如果有足够空间用于扩大mem_address指向的内存块，则分配额外内存，并返回mem_address 这里说的是“扩大”，我们知道，realloc是从堆上分配内存的，当扩大一块内存空间时，realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节，如果能够满足，自然天下太平。