靜態存儲和動態存儲

變量從變量值存在的時間（即生存期）角度分：靜態存儲方式和動態存儲方式

靜態：在編譯時確定了固定的內存地址與內存大小，如：函數里的局部變量、全局變量等

動態：由程序控制，運行時主動性的向系統申請所需大小的內存段，并且每次分配到的內存地址不固定
在動態存儲區存放數據：
1、函數形式參數
2、自動變量（未加static聲明）
3、函數調用時的現場保護和
返回地址

存儲類別

內存中的存儲區域包括下面幾個部分：

①程序代碼區：存放函數體的二進制代碼

②靜態區/全局區（static）：全局變量和靜態變量的存儲 區域

③堆區（heap）：程序員分配釋放

④棧區（stack）：由編譯器自動分配釋放 ，存放函數的參數值，局部變量的值

函數

malloc()函數

功能說明：malloc() 是最常用的函數之一，它允許從空閑內存池中分配內存

函數原型： void *malloc(size_t bytes)
bytes:要申請的字節數
返回值：成功時返回內存段首地址，否則返回NULL

注意：通過malloc函數申請的內存空間，未自動初始化

代碼示例：

#include <stdio.h> #include <windows.h> void main(){int *p,n,i,j,temp;printf("\n Enter number of elements in the array: ");scanf("%d",&n);p=(int*)malloc(n*sizeof(int));if(p == NULL){printf("memory error");return;}for(i = 0;i < n;++i) {printf("\n Enter element no. %d: ",i+1);scanf("%d",p+i);}for(i=0;i<n-1;++i){for(j=i+1;j<n;++j)if(*(p+i)>*(p+j)) {temp=*(p+i);*(p+i)=*(p+j);*(p+j)=temp;}}for(i = 0;i<n;++i){printf("%d\n",*(p+i));}/*free(p)*/ } 結果示例： Enter number of elements in the array: 3 Enter element no. 1: 2 Enter element no. 2: 1 Enter element no. 3: 3 1 2 3

free()函數

功能說明：釋放由p指向的內存，被釋放的內存還回給系統，并成為自由內存。

函數原型：void free(void *p)
p：必需是通過malloc、calloc或realloc分配的指針(首地址)
返回值：無

注意：動態分配的內存一定要通過free()函數來釋放，否則會造成內存泄露。

代碼示例：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() {int number,i;int *ptr;printf("How many ints? ");scanf("%d", &number);printf("\n");ptr = (int *) malloc (number*sizeof(int));if(ptr == NULL) { printf("Memory allocation failed.\n");return 1;}for(i=0 ; i<number ; i++){ *(ptr+i) = i;}for(i=number; i>0 ; i--) {printf("%d\n",*(ptr+(i-1)));}free(ptr); //這里記得釋放malloc開辟的內存return 0; }測試結果： How many ints? 5 4 3 2 1 0

new和malloc區別

1、屬性

new/delete是C++關鍵字，需要編譯器支持。malloc/free是庫函數，需要頭文件支持。

2、參數

使用new操作符申請內存分配時無須指定內存塊的大小，編譯器會根據類型信息自行計算。而malloc則需要顯式地指出所需內存的尺寸。

3、返回類型

new操作符內存分配成功時，返回的是對象類型的指針，類型嚴格與對象匹配，無須進行類型轉換，故new是符合類型安全性的操作符。而malloc內存分配成功則是返回void * ，需要通過強制類型轉換將void*指針轉換成我們需要的類型。

4、分配失敗

new內存分配失敗時，會拋出bac_alloc異常。malloc分配內存失敗時返回NULL。

5、自定義類型

new會先調用operator new函數，申請足夠的內存（通常底層使用malloc實現）。然后調用類型的構造函數，初始化成員變量，最后返回自定義類型指針。delete先調用析構函數，然后調用operator delete函數釋放內存（通常底層使用free實現）。

malloc/free是庫函數，只能動態的申請和釋放內存，無法強制要求其做自定義類型對象構造和析構工作。

6、重載

C++允許重載new/delete操作符，特別的，布局new的就不需要為對象分配內存，而是指定了一個地址作為內存起始區域，new在這段內存上為對象調用構造函數完成初始化工作，并返回此地址。而malloc不允許重載。

7、 內存區域

new操作符從自由存儲區（free store）上為對象動態分配內存空間，而malloc函數從堆上動態分配內存。自由存儲區是C++基于new操作符的一個抽象概念，凡是通過new操作符進行內存申請，該內存即為自由存儲區。而堆是操作系統中的術語，是操作系統所維護的一塊特殊內存，用于程序的內存動態分配，C語言使用malloc從堆上分配內存，使用free釋放已分配的對應內存。自由存儲區不等于堆，如上所述，布局new就可以不位于堆中。

內存初始化函數 memset()

功能說明：在一段內存中填充某個給定的值(注意填充時 是按照字節順序填充的，而不是按照元素填充)

函數原型：void *memset( void *buffer, char ch, size_t n);
參數:buffer是需要設置的內存的開始地址；
ch是期望填充的值；
n是需要填充的字節數。
返回值：成功時返回buffer的首地址,否則返回NULL

代碼示例：

#include <stdio.h> #include <string.h> int main( ) { char buffer[] = "This is a test of the memset function"; printf( "Before: %s\n", buffer ); memset( buffer, 0, 4 ); //這里的0 意思是將buffer清空printf( "After: %s\n", buffer ); return 0; } 運行結果： Before: This is a test of the memset function After:

calloc()函數

功能說明： calloc()與malloc()類似，主要的區別是存儲在已分配的內存空間中的值默認為零

函數原型： void *calloc(size_t num,size_t bytes )
參數：num:要分配內存單元的個數
bytes:每個內存單元的字節大小
返回值：成功時返回內存段首地址，否則返回NULL

代碼示例：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void main() {float *calloc1;int i;calloc1 = (float *) calloc(3, sizeof(float));if(calloc1!=NULL) {for(i = 0 ; i < 3 ; i++)printf("\ncalloc1[%d]holds%05.5f", i,calloc1[i]);free(calloc1);}else{ printf("Not enough memory \n"); }printf("\n"); }運行結果： calloc1[0]holds0.00000 calloc1[1]holds0.00000 calloc1[2]holds0.00000

realloc()函數

功能說明：為已經分配的內存空間重新分配并復制內容；新的空間大小為0時，等價于free函數功能。

函數原型：void *realloc(void *ptr,size_t bytes )
參數：ptr:已分配的內存段首地址
bytes:新申請的內存字節大小
返回值：成功時返回內存段首地址，否則返回NULL

代碼示例：

#include<stdio.h> #include <stdlib.h> int main() {int *ptr , i;ptr = (int *)calloc(5, sizeof(int));if(ptr ==NULL) return 1;*ptr = 1;*(ptr+1) = 2;ptr[2] = 4;ptr[3] = 8;ptr[4] = 16;ptr = (int *)realloc(ptr,7*sizeof(int));if(ptr == NULL) return 1;ptr[5] = 32; ptr[6] = 64;for(i = 0;i < 7;i++){printf("ptr[%d]:%d\n", i, ptr[i]);}realloc(ptr,0); /* free(ptr);*/return 0; } 運行結果： ptr[0]:1 ptr[1]:2 ptr[2]:4 ptr[3]:8 ptr[4]:16 ptr[5]:32 ptr[6]:64

總結

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