本章將講解 C 中的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。C 語(yǔ)言為內(nèi)存的分配和管理提供了幾個(gè)函數(shù)。這些函數(shù)可以在 <stdlib.h> 頭文件中找到。

動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存

編程時(shí)，如果您預(yù)先知道數(shù)組的大小，那么定義數(shù)組時(shí)就比較容易。例如，一個(gè)存儲(chǔ)人名的數(shù)組，它最多容納 100 個(gè)字符，所以您可以定義數(shù)組，如下所示：

char name[100];

但是，如果您預(yù)先不知道需要存儲(chǔ)的文本長(zhǎng)度，例如您想存儲(chǔ)有關(guān)一個(gè)主題的詳細(xì)描述。在這里，我們需要定義一個(gè)指針，該指針指向未定義所需內(nèi)存大小的字符，后續(xù)再根據(jù)需求來(lái)分配內(nèi)存，如下所示：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(){
   char name[100];
   char *description;

   strcpy(name, "Zara Ali");

   /* 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存 */
   description = malloc( 200 * sizeof(char) );
   if( description == NULL ){
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   }
   else{
      strcpy( description, "Zara ali a DPS student in class 10th");
   }
   printf("Name = %s\n", name );
   printf("Description: %s\n", description );
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student in class 10th

上面的程序也可以使用 calloc() 來(lái)編寫，只需要把 malloc 替換為 calloc 即可，如下所示：

calloc(200, sizeof(char));

當(dāng)動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存時(shí)，您有完全控制權(quán)，可以傳遞任何大小的值。而那些預(yù)先定義了大小的數(shù)組，一旦定義則無(wú)法改變大小。

重新調(diào)整內(nèi)存的大小和釋放內(nèi)存

當(dāng)程序退出時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)釋放所有分配給程序的內(nèi)存，但是，建議您在不需要內(nèi)存時(shí)，都應(yīng)該調(diào)用函數(shù) free() 來(lái)釋放內(nèi)存。

或者，您可以通過(guò)調(diào)用函數(shù) realloc() 來(lái)增加或減少已分配的內(nèi)存塊的大小。讓我們使用 realloc() 和 free() 函數(shù)，再次查看上面的實(shí)例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(){
   char name[100];
   char *description;

   strcpy(name, "Zara Ali");

   /* 動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存 */
   description = malloc( 30 * sizeof(char) );
   if( description == NULL ){
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   }
   else{
      strcpy( description, "Zara ali a DPS student.");
   }
   /* 假設(shè)您想要存儲(chǔ)更大的描述信息 */
   description = realloc( description, 100 * sizeof(char) );
   if( description == NULL ){
      fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
   }
   else{
      strcat( description, "She is in class 10th");
   }
   
   printf("Name = %s\n", name );
   printf("Description: %s\n", description );

   /* 使用 free() 函數(shù)釋放內(nèi)存 */
   free(description);
}

當(dāng)上面的代碼被編譯和執(zhí)行時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生下列結(jié)果：

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th

您可以嘗試一下不重新分配額外的內(nèi)存，strcat() 函數(shù)會(huì)生成一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)榇鎯?chǔ) description 時(shí)可用的內(nèi)存不足。