c++动态内存分配（c++动态内存分配new）

动态内存分配

简介:

动态内存分配是指在程序运行时根据需要动态申请和释放内存空间的过程。在C语言中，动态内存分配是通过使用指针和四个相关的库函数来实现的，即malloc、calloc、realloc和free。本文将介绍动态内存分配的原理、常用函数和使用方法。

一、动态内存分配的原理

动态内存分配的原理是通过系统调用来申请和释放内存空间。当程序需要分配一块内存时，它会向操作系统发送一个请求，操作系统会在堆（Heap）中分配一块连续的内存空间，并返回一个指向该内存空间的指针。程序可以通过指针来访问和操作这块内存空间。当内存不再需要时，程序可以通过释放指针来告诉操作系统将该内存空间标记为可用。

二、常用的动态内存分配函数

1. malloc函数

malloc函数用于动态分配指定长度的内存空间，并返回一个指向该空间的指针。其函数原型如下：

void *malloc(size_t size);

其中，size是要分配的内存空间的字节数。如果内存分配成功，则返回指向该内存空间的指针；否则返回NULL。

2. calloc函数

calloc函数用于动态分配指定长度的内存空间，并将该空间中的每个字节初始化为0。其函数原型如下：

void *calloc(size_t num, size_t size);

其中，num是要分配的元素数量，size是每个元素的字节数。如果内存分配成功，则返回指向该内存空间的指针；否则返回NULL。

3. realloc函数

realloc函数用于重新分配已经分配的内存空间的大小。其函数原型如下：

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

其中，ptr是要重新分配的内存空间的指针，size是重新分配的内存空间的字节数。如果重新分配成功，则返回指向该内存空间的指针；否则返回NULL。

4. free函数

free函数用于释放动态分配的内存空间。其函数原型如下：

void free(void *ptr);

其中，ptr是要释放的内存空间的指针。

三、动态内存分配的使用方法

1. 分配内存空间

可以使用malloc、calloc或realloc函数来分配所需的内存空间。例如，通过malloc函数分配一个int类型的数组：

int *arr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));

该语句将分配一个长度为10的int类型数组，并返回指向该数组首元素的指针。

2. 使用内存空间

在分配内存空间后，可以使用指针来操作该空间。例如，给数组赋值：

for(int i = 0; i < 10; i++){

arr[i] = i;

3. 释放内存空间

使用完动态分配的内存空间后，应该及时释放以避免内存泄漏。可以使用free函数来释放内存空间。例如，释放上述分配的数组空间：

free(arr);

四、总结

动态内存分配是C语言中实现灵活内存管理的重要技术。通过malloc、calloc、realloc和free函数，我们可以根据程序的需要动态地申请和释放内存空间。合理地使用动态内存分配可以提高程序的效率，并避免内存泄漏和内存错误的问题。