C語言學習筆記(13)

1. 動態記憶體分配

先來介紹三個動態記憶體分配的函數：malloc，calloc和realloc。說來慚愧，以前只知道malloc。現在來看下他們的區別：

malloc：最常用的分配記憶體塊，但是不對記憶體進行初始化。

calloc：分配記憶體塊，但是對記憶體塊進行清零操作，這就造成此函數的效率要比malloc要低。

realloc：調整（增加或者減少）之前分配記憶體塊的大小。

由於上面的函數只是開闢了一段記憶體，因此無法知道你要利用這段記憶體來儲存什麼類型的資料，因此只是返回一個void *類型的值，當然，void *可以和任何指標類型互相轉換。

當分配記憶體失敗時（可能是記憶體不足或者其他原因），以上的函數都會返回一個null 指標，那麼我們安全期間，在我們使用這塊分配的記憶體前，都應該進行一次null 指標的驗證。

int main (void){    int *p;    p=(int *)malloc(sizeof(*p)*1000);    if(p==NULL)    {        exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("success");    return 0;}

注意上面的兩點，一個是null 指標的驗證，另外一個是分配記憶體的大小，這裡我們常常是用類型的大小乘以儲存成員的數量來計算分配。如果是字串，我們就不要忘記了加1，來儲存\0。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main (void){    char *p;    p=(char *)malloc(sizeof(*p)*1000+1);    if(p==NULL)    {        exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("success");    return 0;}

 

接下來我們看一下calloc元素的原型：

void * __cdecl calloc(_In_ size_t _Count, _In_ size_t _Size);

從上面我們可以看到calloc函數有兩個參數，分配是，數量和大小。由此可以說明，calloc是C語言用來分配數組空間最好的選擇。那麼我們就把第一段代碼改一下：

int main (void){    int *p;    p=(int *)calloc(1000,sizeof(int));    if(p==NULL)    {        exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("success");    return 0;}

這樣就更合適了。

最後是realloc，我們也來看一下realloc元素的原型：

void * __cdecl realloc(_Post_ptr_invalid_ void * _Memory, _In_ size_t _NewSize);

 

當我們之前分配了一個數組的大小，但是後來我們卻發現這個大小不夠用了，或者是太大了，那麼我們就可以利用realloc來調整我們的佔用記憶體大小：

int main (void){    int *p;    p=(int *)calloc(1000,sizeof(int));    if(p==NULL)    {        exit(EXIT_FAILURE);    }    realloc(p,sizeof(int)*100);    if(p==NULL)    {        exit(EXIT_FAILURE);    }    printf("success");    return 0;}

也別忘了檢驗p是否為空白指標的情況。

在C標準中，並沒有對realloc的實現做以規定，但是對於大部分編譯器來說，如果是把原地址空間縮小，他會盡量地不去移動原來的資料。如果是把空間增大，那麼他會盡量首先在原地址的末尾去分配記憶體，如果不足以分配，那麼編譯器才會去尋找新的地址塊，並且把原地址空間內的資料轉移到新的地址上。

2. 釋放空間

習慣了Java/C#的我們，似乎已經忘記了要回收垃圾的習慣，在C/C++中，是沒有GC的，因此我們要記得，當我們在堆上分配了一塊記憶體，並且不在使用時，我們要使用free函數來釋放掉空間。看下free的原型：

void   __cdecl free(_Post_ptr_invalid_ void * _Memory);

很簡單，不再贅述。

3. 指向指標的指標

在讀大學時，我一直對這個概念不是很理解，現在我更願意這樣去理解指標。

當我們聲明了int *p=malloc(1000)的時候，我們可以這樣來理解：

其實我更願意把p就理解成一個地址的值，p=0x1111（0x1111是分配的1000位元組記憶體的首地址）。那麼什麼是指向指標的指標呢？

這裡的q就是指向指標的指標，q的值就是0x0004，也就是p所在的地址。

以此類推，我們還可以知道指向指標的指標的指標。

4. 函數指標

我們來看C語言裡提供了qsort函數：

_CRTIMP void __cdecl qsort(_Inout_bytecap_x_(_NumOfElements * _SizeOfElements) void * _Base,     _In_ size_t _NumOfElements, _In_ size_t _SizeOfElements,         _In_ int (__cdecl * _PtFuncCompare)(const void *, const void *));

 

最後一個參數就是一個函數指標，其實不用這麼麻煩，我們來看個簡單的函數指標的原型：

double (*function)(int);

這個就是最簡單的函數指標的原型，與返回指標類型的函數相比，他們相差的只是*和函數名之間要用括弧括起來。

當傳進來一個函數指標時，我們便可以在函數中適用這個傳進來的參數（函數指標）了。例如在qsort裡，我們便可以自己制定比較規則，不再多說。