深入理解C语言中的内存分配函数：malloc、calloc、realloc
前言
在C语言编程中，动态内存分配是一个非常重要的概念。它允许我们在程序运行时根据需要分配和释放内存，从而提高程序的灵活性和效率。C语言提供了三个主要的内存分配函数：malloc、calloc 和 realloc。本文将详细介绍这三个函数的区别和使用场景。
1. malloc：分配内存块
malloc 是 “memory allocation” 的缩写，用于在堆区分配指定大小的内存块。分配的内存块中的内容是未初始化的，可能包含随机数据。
函数原型：
void* malloc(size_t size);
size：要分配的内存块的大小（以字节为单位）。- 返回值：成功时返回指向分配内存块的指针，失败时返回
NULL。
示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int* ptr;
int n = 5;
// 分配内存
ptr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
if (ptr == NULL) {
printf("内存分配失败\n");
return 1;
}
// 使用分配的内存
for (int i = 0; i < n; i++) {
ptr[i] = i + 1;
}
// 打印数组
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", ptr[i]);
}
// 释放内存
free(ptr);
return 0;
}
注意事项：
malloc分配的内存块中的内容是未初始化的，使用前需要手动初始化。- 分配的内存块大小可以是任意字节数，但通常是数据类型大小的倍数。
2. calloc：分配并初始化内存块
calloc 是 “clear allocation” 的缩写，用于在堆区分配指定数量的内存块，并将每个字节初始化为零。
函数原型：
void* calloc(size_t num, size_t size);
num：要分配的元素数量。size：每个元素的大小（以字节为单位）。- 返回值：成功时返回指向分配内存块的指针，失败时返回
NULL。
示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int* ptr;
int n = 5;
// 分配并初始化内存
ptr = (int*)calloc(n, sizeof(int));
if (ptr == NULL) {
printf("内存分配失败\n");
return 1;
}
// 使用分配的内存
for (int i = 0; i < n; i++) {
ptr[i] = i + 1;
}
// 打印数组
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", ptr[i]);
}
// 释放内存
free(ptr);
return 0;
}
注意事项：
calloc分配的内存块中的内容会被初始化为零，适合用于需要初始化内存的场景。calloc的参数是元素数量和每个元素的大小，而不是总字节数。
3. realloc：重新分配内存块
realloc 是 “reallocate” 的缩写，用于调整已分配内存块的大小。它可以扩展或缩小内存块，并保留原有数据（如果新大小大于原大小）。
函数原型：
void* realloc(void* ptr, size_t size);
ptr：指向已分配内存块的指针。size：新的内存块大小（以字节为单位）。- 返回值：成功时返回指向新分配内存块的指针，失败时返回
NULL。
示例：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int* ptr;
int n = 5;
// 分配内存
ptr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
if (ptr == NULL) {
printf("内存分配失败\n");
return 1;
}
// 使用分配的内存
for (int i = 0; i < n; i++) {
ptr[i] = i + 1;
}
// 重新分配内存
n = 10;
ptr = (int*)realloc(ptr, n * sizeof(int));
if (ptr == NULL) {
printf("内存重新分配失败\n");
return 1;
}
// 使用新分配的内存
for (int i = 5; i < n; i++) {
ptr[i] = i + 1;
}
// 打印数组
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", ptr[i]);
}
// 释放内存
free(ptr);
return 0;
}
注意事项：
realloc可以扩展或缩小内存块，但可能会导致内存块的重新分配和数据的复制。- 如果
realloc失败，返回NULL，但原内存块不会被释放，需要手动处理。
总结
malloc：用于分配未初始化的内存块。calloc：用于分配并初始化为零的内存块。realloc：用于调整已分配内存块的大小，保留原有数据。
在实际编程中，根据具体需求选择合适的内存分配函数，可以提高程序的效率和可靠性。同时，注意在使用完动态分配的内存后，及时调用 free 函数释放内存，避免内存泄漏。
原文地址：https://blog.csdn.net/w3192285717/article/details/142706530
免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！