鏈表的c語言實現(一)

來源:互聯網
上載者:User

準備:動態記憶體分配
一、為什麼用動態記憶體分配
但我們未學習鏈表的時候,如果要儲存數量比較多的同類型或同結構的資料的時候,總是使用一個數組。比如說我們要儲存一個班級學生的某科分數,總是定義一個float型(存在0.5分)數組:
float score[30];
但是,在使用數組的時候,總有一個問題困擾著我們:數組應該有多大?
在很多的情況下,你並不能確定要使用多大的數組,比如上例,你可能並不知道該班級的學生的人數,那麼你就要把數組定義得足夠大。這樣,你的程式在運行時就申請了固定大小的你認為足夠大的記憶體空間。即使你知道該班級的學生數,但是如果因為某種特殊原因人數有增加或者減少,你又必須重新去修改程式,擴大數組的儲存範圍。這種分配固定大小的記憶體配置方法稱之為靜態記憶體配置。但是這種記憶體配置的方法存在比較嚴重的缺陷,特別是處理某些問題時:在大多數情況下會浪費大量的記憶體空間,在少數情況下,當你定義的數組不夠大時,可能引起下標越界錯誤,甚至導致嚴重後果。
那麼有沒有其它的方法來解決這樣的外呢體呢?有,那就是動態記憶體分配。
所謂動態記憶體分配就是指在程式執行的過程中動態地分配或者回收儲存空間的分配記憶體的方法。動態記憶體分配不象數組等靜態記憶體配置方法那樣需要預先分配儲存空間,而是由系統根據程式的需要即時分配,且分配的大小就是程式要求的大小。從以上動、靜態記憶體配置比較可以知道動態記憶體分配相對於景泰記憶體配置的特點:
1、不需要預先分配儲存空間;
2、分配的空間可以根據程式的需要擴大或縮小。
二、如何?動態記憶體分配及其管理
要實現根據程式的需要動態分配儲存空間,就必須用到以下幾個函數
1、malloc函數
malloc函數的原型為:
void *malloc (unsigned int size)
其作用是在記憶體的動態儲存裝置區中分配一個長度為size的連續空間。其參數是一個無符號整形數,傳回值是一個指向所分配的連續儲存域的起始地址的指標。還有一點必須注意的是,當函數未能成功分配儲存空間(如記憶體不足)就會返回一個NULL指標。所以在調用該函數時應該檢測傳回值是否為NULL並執行相應的操作。
下例是一個動態分配的程式:
#include
#include
main()
{
int count,*array; /*count是一個計數器,array是一個整型指標,也可以理解為指向一個整型數組的首地址*/
if((array(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)
{
printf("不能成功分配儲存空間。");
exit(1);
}
for (count=0;count〈10;count++) /*給數組賦值*/
array[count]=count;
for(count=0;count〈10;count++) /*列印數組元素*/
printf("%2d",array[count]);
}
上例中動態分配了10個整型儲存地區,然後進行賦值並列印。例中if((array(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)語句可以分為以下幾步:
1)分配10個整型的連續儲存空間,並返回一個指向其起始地址的整型指標
2)把此整型指標地址賦給array
3)檢測傳回值是否為NULL
2、free函數
由於記憶體地區總是有限的,不能不限制地分配下去,而且一個程式要盡量節省資源,所以當所分配的記憶體地區不用時,就要釋放它,以便其它的變數或者程式使用。這時我們就要用到free函數。
其函數原型是:
void free(void *p)
作用是釋放指標p所指向的記憶體區。
其參數p必須是先前調用malloc函數或calloc函數(另一個動態分配儲存地區的函數)時返回的指標。給free函數傳遞其它的值很可能造成死機或其它災難性的後果。
注意:這裡重要的是指標的值,而不是用來申請動態記憶體的指標本身。例:
int *p1,*p2;
p1=malloc(10*sizeof(int));
p2=p1;
……
free(p2) /*或者free(p2)*/
malloc傳回值賦給p1,又把p1的值賦給p2,所以此時p1,p2都可作為free函數的參數。
malloc函數是對儲存地區進行分配的。
free函數是釋放已經不用的記憶體地區的。
所以由這兩個函數就可以實現對記憶體地區進行動態分配並進行簡單的管理了。

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