1 动态内存分配的介绍

手动分配空间手动释放空间，根据自己的需要分配固定大小的内存空间。

动态内存分配在堆区分配的空间，堆区空间需要手动分配，手动释放。

分配堆区的函数使用malloc函数，释放堆区空间使用free函数。

如果堆区空间没有手动释放，当进程结束，系统会回收堆区的空间，一般都是手动释放

2 malloc和free函数

#include <stdlib.h>

malloc函数 ----> 在堆区分配空间
void *malloc(size_t size);
功能：手动在堆区分配内存空间
参数：
@ size : 分配堆区空间的大小，以字节为单位
返回值：
成功：返回分配堆区空间的首地址
失败：返回NULL

free函数 ----> 释放堆区的空间
void free(void *ptr);
功能：手动释放堆区的空间
参数：
@ ptr : 释放堆区空间的首地址
返回值：无

3 测试代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, const char *argv[])
{/*your code*/#if   0// 回顾：定义指针变量的初始化方式int *p = NULL;   // 指针变量p在栈区分配的空间int a = 100;     // 变量a在栈区分配的空间p = &a;   // 指针p指向栈区空间char *str = "hello world"; // 指针变量str在栈区分配的空间// "hello world" 在字符串的常量区
#endif // 定义一个指针变量，指向一个堆区的空间 int *m_p = NULL;m_p = (int *)malloc(sizeof(int));// 对返回值进行判断if(m_p == NULL) {printf("malloc memory failed!\n");return -1;}printf("malloc memory successed!\n");// 对m_p指针指向的堆区空间进行初始化*m_p = 1000;printf("打印堆区空间中的值 : %d\n", *m_p);#if 0// 释放堆区的空间free(m_p);// 将m_p指向NULL,防止野指针的出现m_p = NULL;
#endif // 为什么必须释放完堆区空间指针让指针指向NULL，如果不指向有可能会出现野指针printf("释放之前，m_p指针变量中存放的地址 = %p\n", m_p);// 释放堆区的空间, // free函数只是单纯的释放了堆区的空间，别人就可以再次使用这块堆区空间，// free函数并没有将m_p指针变量中存放的地址清空，因此需要成需要手动将m_p指向NULLfree(m_p);printf("释放之后，m_p指针变量中存放的地址 = %p\n", m_p);// 释放堆区空间没有将m_p指向NULL,此时依然可以对m_p指向的空间赋值，// 并且编译不会报错，也可以正常指向，但是这样就访问了非法的空间。*m_p = 2000;printf("打印释放堆区空间之后m_p指向的空间的值 : %d\n", *m_p);// 如果将m_p指向null之后，就可以预防野指针的出现，// 当执行程序时就会报段错误m_p = NULL;*m_p = 3000;printf("打印释放堆区空间之后m_p指向的空间的值 : %d\n", *m_p);//段错误return 0;
}

练习题：使用malloc在堆区给int *p；分配（sizeof(int) * 10）,大小的空间，通过终端输入的方式对堆区进行初始化，然后使用冒泡排序的方式对堆区空间中的成员进行排序。使用多文件编程的方式实现。

bubbling.h文件：

#ifndef __BUBBLING_H__
#define __BUBBLING_H__
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int *malloc_int(int len);
void print(int *p,int len);
void bubbling(int *p,int len);
void free_p(int *p);
#endif

main.c文件：

#include "bubbling.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{printf("请输入要输入元素的个数>");int n=0;scanf("%d",&n);int *p=malloc_int(n);printf("请输入要排序的元素>\n");for(int i=0;i<n;i++){scanf("%d",p+i);}printf("未排序前>\n");print(p,n);bubbling(p,n);printf("排序后>\n");print(p,n);free_p(p);p=NULL;return 0;
}

malloc_free.c文件：

#include "bubbling.h"int *malloc_int(int len){int *q=(int *)malloc(sizeof(int)*len);if(NULL==q){printf("申请空间失败！\n");}return q;
}void free_p(int *p){if(NULL==p){printf("传参错误!\n");}free(p);p=NULL;
}

bubbling.c文件：

#include "bubbling.h"void bubbling(int *p,int len){if(NULL==p){printf("传参错误！\n");}for(int j = 0; j < len-1; j++){//内层循环控制一趟排序for(int i = 0; i < len-1-j; i++){//此处的 -1 是防止越界访问的//此处的 -j 是因为每趟都可以少比较一个元素if(p[i] > p[i+1]){//如果是降序 只需要将此处的 > 改成 < 即可//交换int temp = p[i];p[i] = p[i+1];p[i+1] = temp;}}}
}

print.c文件：

#include "bubbling.h"void print(int *p,int len){if(NULL==p){printf("传参错误！\n");}for(int i=0;i<len;i++){printf("%4d",*(p+i));}puts("");
}

4 goto的使用场合，常用于出错处理

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main(int argc, const char *argv[])
{/*your code*/// 1. 定义3个指针类型的变量，最终都指向一个堆区的空间int *i_p = NULL;short *s_p = NULL;char *c_p = NULL;i_p = (int *)malloc(sizeof(int));if ( i_p == NULL) {printf("i_p malloc memory failed!\n");// 如果失败直接退出，没有问题goto ERR1;}s_p = (short *)malloc(sizeof(short));if ( s_p == NULL) {printf("s_p malloc memory failed!\n");// 如果失败需要先将i_p指向的堆区空间释放     goto ERR2;}c_p = (char *)malloc(sizeof(char));if ( c_p == NULL) {printf("c_p malloc memory failed!\n");// 如果失败需要先将i_p和s_p指向的堆区空间释放goto ERR3;}// 如果都分配成功，不使用时手动释放，// 如果不手动释放，当进行结束之后，系统也会进行回收。free(c_p);free(s_p);free(i_p);return 0;
ERR3:free(s_p);
ERR2:free(i_p);
ERR1:return -1;
}

宏定义函数版：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define NODE(T) T *T##_p = NULL;
#define MALLOC(T) T##_p=(T *)malloc(sizeof(T)); int main(int argc, const char *argv[])
{/*your code*/// 1. 定义3个指针类型的变量，最终都指向一个堆区的空间// int *int_p = NULL;NODE(int)// short *s_p = NULL;NODE(short)// char *c_p = NULL;NODE(char)// i_p = (int *)malloc(sizeof(int));MALLOC(int)if ( int_p == NULL) {printf("i_p malloc memory failed!\n");// 如果失败直接退出，没有问题goto ERR1;}// short_p = (short *)malloc(sizeof(short));MALLOC(short)if ( short_p == NULL) {printf("s_p malloc memory failed!\n");// 如果失败需要先将i_p指向的堆区空间释放     goto ERR2;}// char_p = (char *)malloc(sizeof(char));MALLOC(char)if ( char_p == NULL) {printf("c_p malloc memory failed!\n");// 如果失败需要先将i_p和s_p指向的堆区空间释放goto ERR3;}// 如果都分配成功，不使用时手动释放，// 如果不手动释放，当进行结束之后，系统也会进行回收。free(char_p);free(short_p);free(int_p); return 0;
ERR3:free(short_p);
ERR2:free(int_p);
ERR1:return -1;
}

5 memset()

#include <string.h>
void *memset(void *s, int c, size_t n);
功能：将s的内存区域的前n个字节以参数c填入

参数：

s：需要操作内存s的首地址

c：填充的字符，c虽然参数为int，但必须是unsigned char , 范围为0~255

n：指定需要设置的大小

返回值：s的首地址

6 memcpy()

#include <string.h>
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
功能：拷贝src所指的内存内容的前n个字节到dest所值的内存地址上。

参数：

dest：目的内存首地址

src：源内存首地址，注意：dest和src所指的内存空间不可重叠，可能会导致程序报错

n：需要拷贝的字节数

返回值：dest的首地址

7 memcmp()

#include <string.h>
int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
功能：比较s1和s2所指向内存区域的前n个字节

参数：

s1：内存首地址1

s2：内存首地址2

n：需比较的前n个字节

返回值：

相等：=0

大于：>0

小于：<0

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