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C语言动态内存开辟

malloc函数

malloc函数包含再#include<stdlib.h>头文件中

void* malloc (size_t size);

这个函数向内存申请⼀块连续可⽤的空间,并返回指向这块空间的指针。

  1. 如果开辟成功,则返回⼀个指向开辟好空间的指针。
    2.如果开辟失败,则返回⼀个 NULL 指针,因此malloc的返回值⼀定要做检查。
    3.返回值的类型是 void* ,所以malloc函数并不知道开辟空间的类型,具体在使⽤的时候使⽤者⾃⼰来决定。
    4.如果参数 size 为0,malloc的⾏为是标准是未定义的,取决于编译器。

free函数

free函数包含再#include<stdlib.h>头文件中
函数free专⻔是⽤来做动态内存的释放和回收的

如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的,那free函数的⾏为是未定义的。
如果参数 ptr 是NULL指针,则函数什么事都不做。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int num=0;
scanf("%d",&num);
int* arr=(int*)malloc(sizeof(int)*num);
if(arr!=NULL)
{
for(int i=0;i<num;i++)
{
printf("%d ",arr[i]);
}
}
free(arr);
arr=NULL;
return 0;
} 

malloc函数开辟出来的数据是随机值。
动态开辟的空间⼀定要释放,并且正确释放。

calloc函数

void* calloc (size_t num, size_t size);

> calloc函数的功能是为 num 个⼤⼩为 size 的元素开辟⼀块空间,并且把空间的每个字节初始化为0
> 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为0

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
 if(NULL != p)
 {
 int i = 0;
 for(i=0; i<10; i++)
 {
 printf("%d ", *(p+i));
 }
 }
 free(p);
 p = NULL;
 return 0;
}

动态开辟的空间⼀定要释放,并且正确释放。

realloc函数

有时会我们发现过去申请的空间太⼩了,有时候我们⼜会觉得申请的空间过⼤了,那为了合理的时候内存,我们⼀定会对内存的⼤⼩做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存⼤⼩的调整。

void* realloc (void* ptr, size_t size);

1.ptr 是要调整的内存地址
2.size 调整之后新⼤⼩
3.返回值为调整之后的内存起始位置。
4.这个函数调整原内存空间⼤⼩的基础上,还会将原来内存中的数据移动到 新 的空间。
5.realloc在调整内存空间的是存在两种情况:
情况1:原有空间之后有⾜够⼤的空间
情况2:原有空间之后没有⾜够⼤的空间
当是情况1的时候,要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间,原来空间的数据不发⽣变化。
当是情况2的时候,原有空间之后没有⾜够多的空间时,扩展的⽅法是:在堆空间上另找⼀个合适⼤⼩
的连续空间来使⽤。这样函数返回的是⼀个新的内存地址。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
 int *pp=realloc(p,sizeof(int)*100);
 if(pp!=NULL)
 {
 p=pp;
 }
 free(p);
 p = NULL;
 return 0;
}

二维数组的动态内存开辟

int main()
{
int row=3,col=3;
int** arr=(int**)malloc(sizeof(int*)*row);//给行分配空间 
for(int i=0;i<col;i++)
{
arr[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*col);//给列分配空间 
}
for(int i=0;i<row;i++)
{
for(int j=0;j<col;j++)
{
arr[i][j]=i+j;//给数组赋值 
}
}
for(int i=0;i<row;i++)
{
for(int j=0;j<col;j++)
{
printf("%d ",arr[i][j]);//打印数组 
}
printf("\n");
}
for(int i=0;i<col;i++)
{
free(arr[i]);//释放列 
}
free(arr);//释放行 
return 0;
} 

二维数组动态内存开辟例题转置矩阵

int** transpose(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes){
    int m = matrixSize;
    int n = matrixColSize[0];
    int i, j;
    int **res = (int**)malloc(sizeof(int*) * n);
    *returnColumnSizes = (int*)malloc(sizeof(int) * n);
    for (i = 0; i < n; i++) {
        res[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * m);
        (*returnColumnSizes)[i] = m;
        for (j = 0; j < m; j++) 
        { 
            res[i][j] = matrix[j][i];
        }
    }
    *returnSize = n;
    return res;
}
int main() {
    // 定义矩阵大小和列大小
    int matrixSize = 3; // 假设矩阵有3行
    int matrixColSize = 3; // 假设矩阵有3列
    int returnSize = 0; // 用于接收转置后矩阵的行数
    int* returnColumnSizes = NULL; // 用于接收转置后矩阵每行的列数数组

    // 创建原始矩阵
    int** matrix = (int**)malloc(sizeof(int*) * matrixSize);
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        matrix[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * matrixColSize);
    }

    // 填充矩阵数据
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        for (int j = 0; j < matrixColSize; j++) {
            matrix[i][j] = i * matrixColSize + j; // 例如,用行和列的乘积加和来填充
        }
    }

    // 调用 transpose 函数
    int** transposedMatrix = transpose(matrix, matrixSize, &matrixColSize, &returnSize, &returnColumnSizes);

    // 打印转置后的矩阵
    printf("Transposed Matrix:\n");
    for (int i = 0; i < returnSize; i++) {
        for (int j = 0; j < returnColumnSizes[i]; j++) {
            printf("%d ", transposedMatrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    // 释放内存
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        free(matrix[i]);
    }
    free(matrix);
    for (int i = 0; i < returnSize; i++) {
        free(transposedMatrix[i]);
    }
    free(transposedMatrix);
    free(returnColumnSizes);
    return 0;
}

原文地址:https://blog.csdn.net/2403_82759827/article/details/142904873

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