通过动态内存管理实现在VS2022中实现变长数组

目录

一、malloc函数和free函数

二、calloc函数

 三、realloc函数

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    不知道大家在使用vs2022编译器时有没有遇见过这样一个问题，当我们用一个变量来作为数组的大小时，编译器会报错，要求我们使用常量，这样一来就会使我们的内存空间被大量浪费，使我们非常的头疼，但是如果当我们学到动态内存管理时，我们就有了解决这个问题的办法。

一、malloc函数和free函数

C 语言提供了一个动态内存开辟的函数：

void* malloc (size_t size);

        这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。

如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。

返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己 来决定。 如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。

        malloc函数可以开辟一块指定大小的内存空间，并返回指向这个空间最开始的指针，但是值得注意的是，返回指针的类型是void* 所以我们在使用之前，要强制类型转换为我们要使用的

int* pa = (int*)malloc(40);  // 开辟一个40字节大小的内存空间，并转换为整型

        注意：当内存空间开辟失败，会返回一个空指针，所以我们在使用之前应该先对指针是否为空进行检查。

下面给出一个使用案例，打印从1~10数字。

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)                         // 判断是否为空指针
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i + 1;
		printf("%d ",*(p + i));
	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

        当我们使用完开辟的空间，不需要了以后，我们要主动将内存释放出来，否则在一个大型项目中例如 7 * 24小时运转的项目，整个程序最终会因为内存不断被蚕食而崩溃，所以我们就需要使用free函数。如上，只需要将需要释放的内存的指针传给free函数，我们就可以释放它的内存。

学到这里，我们就可以实现变长数组的模拟了

int main()
{
	int n = 0;
	printf("请输入数组的长度:> ");
	scanf("%d",&n);
	int* pa = (int*)malloc(n * sizeof(int));
	if (pa != NULL)
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < n; i++)
		{
			printf("请输入数组中的数字:> ");
			int input = 0;
			scanf("%d",&input);
			*(pa + i) = input;
		}
		for (i = 0; i < n; i++)
		{
			printf("%d ",*(pa + i));
		}
	}
	else
	{
		printf("%s\n",strerror(errno));
	}
	free(pa);
	pa = NULL;
	return 0;
}

二、calloc函数

        与malloc相似，calloc函数也可以开辟一块内存空间，但是与malloc不同的是，calloc不仅开辟空间，并且会初始化为0。

        函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。

举个例子：

#include 
#include 
int main()
{
 int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
 if(NULL != p)
 {
     // 使用空间
 }
 free(p);
 p = NULL;
 return 0;
}

下面我们使用calloc来模拟变长数组

// 使用calloc


int main()
{
	int n = 0;
	printf("请输入数组中元素个数:> ");
	scanf("%d",&n);

	int* p = (int*)calloc(n,sizeof(int));
	if (p != NULL)
	{
		int i = 0;
		printf("请输入数组中的元素:> ");
		for (i = 0; i < n; i++)
		{
			int input = 0;
			scanf("%d",p + i);
		}
		for (i = 0; i < n; i++)
		{
			printf("%d ",*(p + i));
		}
	}
	free(p);
	p = NULL;
 	return 0;
}

 三、realloc函数

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。

有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时

候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小

的调整。

函数原型如下：

void* realloc (void* ptr, size_t size);

ptr 是要调整的内存地址

size 调整之后新大小

返回值为调整之后的内存起始位置。

这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间

realloc函数调整内存空间有两种情况，请看下图

        由此可知，当后续空间不够扩展时，realloc函数会将原有的内存空间释放掉，重新开辟一块完整的内存空间，所以，我们不可以用原来的指针来接收realloc的返回值。

 除此之外，值得注意的是，当我们给realloc函数传一个空指针时，realloc函数的功能就与malloc函数类似，它会在开辟一块新的指定大小的内存空间，并将内存空间的指针返回来。

参考资料来自   www.cplusplus.com

以上就是动态内存管理的所有基础知识，感谢各位的观看