malloc函數(shù)及用法

在數(shù)組一章中，曾介紹過數(shù)組的長度是預先定義好的，在整個程序中固定不變。C語言中不允許動態(tài)數(shù)組類型。
例如：
int n;
scanf("%d",&n);
int a[n];
用變量表示長度，想對數(shù)組的大小作動態(tài)說明，這是錯誤的。但是在實際的編程中，往往會發(fā)生這種情況，即所需的內(nèi)存空間取決于實際輸入的數(shù)據(jù)，而無法預先確定。對于這種問題，用數(shù)組的辦法很難解決。為了解決上述問題，C語言提供了一些內(nèi)存管理函數(shù)，這些內(nèi)存管理函數(shù)可以按需要動態(tài)地分配內(nèi)存空間，也可把不再使用的空間回收待用，為有效地利用內(nèi)存資源提供了手段。
常用的內(nèi)存管理函數(shù)有以下三個：
1. 分配內(nèi)存空間函數(shù)malloc
調(diào)用形式：
(類型說明符*)malloc(size)
功能：在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配一塊長度為"size"字節(jié)的連續(xù)區(qū)域。函數(shù)的返回值為該區(qū)域的首地址。
“類型說明符”表示把該區(qū)域用于何種數(shù)據(jù)類型。
(類型說明符*)表示把返回值強制轉(zhuǎn)換為該類型指針。
“size”是一個無符號數(shù)。
例如：
pc=(char *)malloc(100);
表示分配100個字節(jié)的內(nèi)存空間，并強制轉(zhuǎn)換為字符數(shù)組類型，函數(shù)的返回值為指向該字符數(shù)組的指針，把該指針賦予指針變量pc。
2. 分配內(nèi)存空間函數(shù) calloc
calloc 也用于分配內(nèi)存空間。
調(diào)用形式：
(類型說明符*)calloc(n,size)
功能：在內(nèi)存動態(tài)存儲區(qū)中分配n塊長度為“size”字節(jié)的連續(xù)區(qū)域。函數(shù)的返回值為該區(qū)域的首地址。
(類型說明符*)用于強制類型轉(zhuǎn)換。
calloc函數(shù)與malloc 函數(shù)的區(qū)別僅在于一次可以分配n塊區(qū)域。
例如：
ps=(struet stu*)calloc(2,sizeof(struct stu));
其中的sizeof(struct stu)是求stu的結(jié)構(gòu)長度。因此該語句的意思是：按stu的長度分配2塊連續(xù)區(qū)域，強制轉(zhuǎn)換為stu類型，并把其首地址賦予指針變量ps。
2. 釋放內(nèi)存空間函數(shù)free
調(diào)用形式：
free(void*ptr);
功能：釋放ptr所指向的一塊內(nèi)存空間，ptr是一個任意類型的指針變量，它指向被釋放區(qū)域的首地址。被釋放區(qū)應是由malloc或calloc函數(shù)所分配的區(qū)域。
【例】分配一塊區(qū)域，輸入一個學生數(shù)據(jù)。
main()
{
struct stu
{
int num;
char *name;
char ***;
float score;
} *ps;
ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu));
ps->num=102;
ps->name="Zhang ping";
ps->***=M;
ps->score=62.5;
printf("Number=%dName=%s",ps->num,ps->name);
printf("Sex=%cScore=%f",ps->***,ps->score);
free(ps);
}

本例中，定義了結(jié)構(gòu)stu，定義了stu類型指針變量ps。然后分配一塊stu大內(nèi)存區(qū)，并把首地址賦予ps，使ps指向該區(qū)域。再以ps為指向結(jié)構(gòu)的指針變量對各成員賦值，并用printf輸出各成員值。最后用free函數(shù)釋放ps指向的內(nèi)存空間。整個程序包含了申請內(nèi)存空間、使用內(nèi)存空間、釋放內(nèi)存空間三個步驟，實現(xiàn)存儲空間的動態(tài)分配。