C语言学习第28篇---动态内存分配剖析
知识来源主要是陈正冲老师的《C语言深度解剖》及Delphi Tang老师的《C语言剖析》和《征服C指针》，《C和指针》，有兴趣的朋友可以看我置顶文章获取
为什么C语言要动态分配内存的意义？
1.C语言中的一切操作都是基于内存的
2.变量和数组都是内存的别名
---内存分配由编译器在编译期间决定的
---定义数组的时候必须指定数组长度
---数组长度是在编译期就必须确定的
需求：程序运行的过程中，可能需要使用一些额外的内存空间
实际使用就是malloc和free函数
用于内存的分配和释放
1.malloc所分配的是一块连续的内存
2.malloc一字节为单位，并且不带任何的类型信息
3.free用于将动态内存归还系统
void* malloc(size_t size)
void free(void* pointer)
注意：
1.malloc和free是库函数，不是系统调用
2.malloc实际分配的内存可能会比请求的多---有些编译器分配时是以4字节为单元的
3.不能依赖于不同平台的下的malloc
4.当请求的动态内存无法满足时malloc返回的是NULL
5.当free的参数为NULL时，函数直接返回
思考一个问题：malloc*（0）；返回值是什么？*（这也是一个面试题）
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#include <stdio.h>
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#include <malloc.h> //这是一个容易犯的错
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int main()
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{
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int* = (int*)malloc(0); //这个确实是正确的，平时说的分配的内存其实是地址和长度，这个都是满足的
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printf("p = %p\n",p);
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free(p);//容易漏掉
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return 0;
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}
引出一个问题，这里不停的malloc，但是不free会造成内存泄露吗？
答案是会的，因为现代编译器一般是分配的4个整数字节，也就是申请的是0。但是实际分配的可能是4
解决的方式是：高级语言的（Java，.net.python等都是有内存回收功能的）
不过嵌入式都是使用C语言的，那就得解决
下边是一个实际操作---内存泄露检测模块
gcc 38-1.c mleak.c (编译需要的所有文件)
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#include <stdio.h>
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#include "mleak.h"
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void f()
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{
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MALLOC(100); //没有返回值，肯定会出现内存泄露的错误了，这里没有free
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}
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int main()
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{
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int* p = (int*)MALLOC(3 * sizeof(int));
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f();
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p[0] = 1;
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p[1] = 2;
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p[2] = 3;
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FREE(p);
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PRINT_LEAK_INFO(); //这个函数只要在释放之后使用就可以判断是够内存泄
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// 但是还需要改进，因为实际是工作在不同的线程的，这个数组应该进行互斥设置，这里根本没有
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return 0;
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}
怎么实现内存检测的呢？
mleak.c函数
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#include "mleak.h"
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#define SIZE 256
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/* 动态内存申请参数结构体 */
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typedef struct
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{
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void* pointer;
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int size;
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const char* file;
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int line;
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} MItem;
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static MItem g_record[SIZE]; /* 记录动态内存申请的操作 */
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void* mallocEx(size_t n, const char* file, const line)
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{
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void* ret = malloc(n); /* 动态内存申请 */
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if( ret != NULL )
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{
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int i = 0;
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/* 遍历全局数组，记录此次操作 */
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for(i=0; i<SIZE; i++)
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{
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/* 查找位置 */
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if( g_record[i].pointer == NULL )
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-
{
-
-
g_record[i].pointer = ret;
-
-
g_record[i].size = n;
-
-
g_record[i].file = file;
-
-
g_record[i].line = line;
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break;
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}
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}
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}
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return ret;
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-
}
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void freeEx(void* p)
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{
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-
if( p != NULL )
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{
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int i = 0;
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/* 遍历全局数组，释放内存空间，并清除操作记录 */
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for(i=0; i<SIZE; i++)
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-
{
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-
if( g_record[i].pointer == p )
-
-
{
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-
g_record[i].pointer = NULL;
-
-
g_record[i].size = 0;
-
-
g_record[i].file = NULL;
-
-
g_record[i].line = 0;
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-
-
free(p);
-
-
-
-
break;
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-
}
-
-
}
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-
}
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-
}
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void PRINT_LEAK_INFO()
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{
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-
int i = 0;
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printf("Potential Memory Leak Info:\n");
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-
-
/* 遍历全局数组，打印未释放的空间记录 */
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-
for(i=0; i<SIZE; i++)
-
-
{
-
-
if( g_record[i].pointer != NULL )
-
-
{
-
-
printf("Address: %p, size:%d, Location: %s:%d\n", g_record[i].pointer, g_record[i].size, g_record[i].file, g_record[i].line);
-
-
}
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-
}
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-
}
mleak.h
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#ifndef _MLEAK_H_
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#define _MLEAK_H_
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#include <malloc.h>
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#define MALLOC(n) mallocEx(n, __FILE__, __LINE__)
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#define FREE(p) freeEx(p)
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void* mallocEx(size_t n, const char* file, const line);
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void freeEx(void* p);
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void PRINT_LEAK_INFO();
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#endif
新概念
calloc和realloc
1.malloc的同胞兄弟
void* calloc(size_t num,size_t size);
void* realloc(void* pointer,size_t new_size);
2.calloc的参数代表所返回的内存的类型信息
---calloc会将=返回的内存初始化为0
3.realloc用于修改一个原先已经分配好的内存块的大小
---在使用realloc之后应该使用期返回值
---当pointer的第一个参数时NULL时，等价于malloc
实例使用：
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#include <stdio.h>
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#include <malloc.h>
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#define SIZE 5
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int main()
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{
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int i = 0;
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int* pI = (int*)malloc(SIZE * sizeof(int)); //只负责申请，不负责初始化
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short* pS = (short*)calloc(SIZE, sizeof(short)); //
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for(i=0; i<SIZE; i++)
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-
{
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printf("pI[%d] = %d, pS[%d] = %d\n", i, pI[i], i, pS[i]);
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}
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printf("Before: pI = %p\n", pI);
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pI = (int*)realloc(pI, 2 * SIZE * sizeof(int));
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-
printf("After: pI = %p\n", pI);
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-
for(i=0; i<10; i++)
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-
{
-
-
printf("pI[%d] = %d\n", i, pI[i]);
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-
}
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free(pI);
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free(pS);
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-
return 0;
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-
}
小结：
1.动态分配内存是C语言的强大功能
2.程序能够在需要的时候有机会使用更多的内存
3.malloc单纯的从系统中申请固定字节大小的内存
4.calloc能以类型大小为单位申请内存并初始化为0
5.relloc用于重置内存大小
文章来源: allen5g.blog.csdn.net，作者：CodeAllen的博客，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：allen5g.blog.csdn.net/article/details/89112909
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