C語言中的free函數

一、動態儲存裝置分配

在數組一章中，曾介紹過數組的長度是預先定義好的，在整個程式中固定不變。Ｃ語言中不允許動態數群組類型。

例如：
int n;
    scanf("%d",&n);
int a[n];

用變數表示長度，想對數組的大小作動態說明，這是錯誤的。但是在實際的編程中，往往會發生這種情況，即所需的記憶體空間取決於實際輸入的資料，而無法預先確定。對於這種問題，用數組的辦法很難解決。為瞭解決上述問題，Ｃ語言提供了一些記憶體管理函數，這些記憶體管理函數可以按需要動態地分配記憶體空間，也可把不再使用的空間回收待用，為有效地利用記憶體資源提供了手段。

常用的記憶體管理函數有以下三個：

1.分配記憶體空間函數malloc

調用形式：

  (類型說明符*)malloc(size)

功能：在記憶體的動態儲存裝置區中分配一塊長度為"size"位元組的連續地區。函數的傳回值為該地區的首地址。

“類型說明符”表示把該地區用於何種資料類型。

(類型說明符*)表示把傳回值強制轉換為該類型指標。

“size”是一個無符號數。

例如：

          pc=(char *)malloc(100);

表示分配100個位元組的記憶體空間，並強制轉換為字元數群組類型，函數的傳回值為指向該字元數組的指標，把該指標賦予指標變數pc。

2.分配記憶體空間函數 calloc

 calloc 也用於分配記憶體空間。

調用形式：

  (類型說明符*)calloc(n,size)

功能：在記憶體動態儲存裝置區中分配n塊長度為“size”位元組的連續地區。函數的傳回值為該地區的首地址。

(類型說明符*)用於強制類型轉換。

calloc函數與malloc 函數的區別僅在於一次可以分配n塊地區。

例如：
     ps=(struet stu*)calloc(2,sizeof(struct stu));

其中的sizeof(struct stu)是求stu的結構長度。因此該語句的意思是：按stu的長度分配2塊連續地區，強制轉換為stu類型，並把其首地址賦予指標變數ps。

二、釋放記憶體空間函數free

調用形式：
  free(void*ptr);

功能：釋放ptr所指向的一塊記憶體空間，ptr是一個任意類型的指標變數，它指向被釋放地區的首地址。被釋放區應是由malloc或calloc函數所分配的地區。

【例1】分配一塊地區，輸入一個學生資料。
main()
{
    struct stu
    {
      int num;
      char *name;
      char sex;
      float score;
    }  *ps;

    ps=(struct stu*)malloc(sizeof(struct stu));
    ps->num=102;
    ps->name="Zhang ping";
    ps->sex='M';
    ps->score=62.5;
    printf("Number=%d Name=%s ",ps->num,ps->name);
    printf("sex=%c Score=%f ",ps->sex,ps->score);
    free(ps);
}

本例中，定義了結構stu，定義了stu類型指標變數ps。然後分配一塊stu大記憶體區，並把首地址賦予ps，使ps指向該地區。再以ps為指向結構的指標變數對各成員賦值，並用printf輸出各成員值。最後用free函數釋放ps指向的記憶體空間。整個程式包含了申請記憶體空間、使用記憶體空間、釋放記憶體空間三個步驟，實現儲存空間的動態分配。

free()只能釋放堆記憶體，也就是malloc()建立的

前段時間，看某人代碼的時候看到

free(q);
q->lru = *blk_head_lru.next;

這樣一句，感覺有點奇怪，為啥一個指標free後，還能賦值，而結果也正確。
後百思不得其解。

後Google之，發現free後只是做了個標記，告訴系統這塊記憶體不用了，一旦調用後， 那個地址是不被保護的， 也就是說其他的變數隨時可能佔用那個地址。

後想到如果free後，再malloc一個新變數那麼那個值是否被覆蓋了?

寫了一代碼試了試
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
int main()
{
int *a = (int *)malloc(sizeof(int));
*a = 5;
  free(a);
printf("a = %d\n",*a);
*a = 4;
printf("a = %d\n",*a);
int *b;
b = (int *)malloc(sizeof(int));
printf("a = %d\n",*a);
return 0;
}
VS2005編譯通過。

如果有free
結果是
a = -572662307
a = 4
a = -842150451

如果注釋掉free
a = 5
a = 4
a = 4

這是為什麼呢。