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文学

指针与动态内存分配——malloc函数

5/14/2009 10:44:00 AM [语言学习]

原型：extern void *malloc(unsigned int num_bytes);
头文件：#include 或 #include (注意：alloc.h 与 malloc.h 的内容是完全一致的。)
功能：分配长度为num_bytes字节的内存块
说明：如果分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针NULL。
　　当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。
　　
举例：
　　
　　#include 
　　#include 
　　main()
　　{
　　char *p;
　　clrscr();
　　p=(char *)malloc(100);
　　if(p)
　　printf("Memory Allocated at: %x",p);
　　else
　　printf("Not Enough Memory!\n");
　　free(p);
　　getchar();
　　return 0;
　　}
　　
函数声明(函数原型)：
　　void *malloc(int size);
　　说明：malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。
　　从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要大小。比如：
　　int *p;
　　p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int);
　　或：
　　int* parr;
　　parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int) * 100;
　　而 malloc 则必须由我们计算要字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。
　　int* p;
　　p = (int *) malloc (sizeof(int));
　　第一、malloc 函数返回的是 void * 类型，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。
　　第二、函数的实参为 sizeof(int) ，用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成：
　　int* p = (int *) malloc (1);
　　代码也能通过编译，但事实上只分配了1个字节大小的内存空间，当你往里头存入一个整数，就会有3个字节无家可归，而直接“住进邻居家”！造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。
　　malloc 也可以达到 new [] 的效果，申请出一段连续的内存，方法无非是指定你所需要内存大小。
　　比如想分配100个int类型的空间：
　　int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。
　　另外有一点不能直接看出的区别是，malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。
　　除了分配及最后释放的方法不一样以外，通过malloc或new得到指针，在其它操作上保持一致。
　　对其做一个特例补充
　　char *ptr;
　　if ((ptr = (char *)malloc(0)) == NULL)
　　puts("Got a null pointer");
　　else
　　puts("Got a valid pointer");
　　此时得到的是Got a valid pointer。把0赋给malloc能得到一个合法的指针。

malloc（）函数的工作机制
　　malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。 阅读全文>>