浅谈如何运用C语言malloc和free函数

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　　C语言的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。今天，小编为大家搜索整理了如何运用C语言malloc和free函数，希望大家能有所收获，更多精彩内容请持续关注我们考试网!

　　一、malloc()和free()的基本概念以及基本用法：

　　1、函数原型及说明：

　　void *malloc(long NumBytes)：该函数分配了NumBytes个字节，并返回了指向这块内存的指针。如果分配失败，则返回一个空指针(NULL)。

　　关于分配失败的原因，应该有多种，比如说空间不足就是一种。

　　void free(void *FirstByte)：该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统，也就是释放了这块内存，让它重新得到自由。

　　2、函数的用法：

　　其实这两个函数用起来倒不是很难，也就是malloc()之后觉得用够了就甩了它把它给free()了，举个简单例子：

　　// Code...

　　char *Ptr = NULL;

　　Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char));

　　if (NULL == Ptr)

　　{

　　exit (1);

　　}

　　gets(Ptr);

　　// code...

　　free(Ptr);

　　Ptr = NULL;

　　// code...

　　就是这样!当然，具体情况要具体分析以及具体解决。比如说，你定义了一个指针，在一个函数里申请了一块内存然后通过函数返回传递给这个指针，那么也许释放这块内存这项工作就应该留给其他函数了。

　　3、关于函数使用需要注意的一些地方：

　　A、申请了内存空间后，必须检查是否分配成功。

　　B、当不需要再使用申请的内存时，记得释放;释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL，防止程序后面不小心使用了它。

　　C、这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露;如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次，如果释放两次及两次以上会

　　出现错误(释放空指针例外，释放空指针其实也等于啥也没做，所以释放空指针释放多少次都没有问题)。

　　D、虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换，因为这样可以躲过一

　　些编译器的检查。

　　二、malloc()到底从哪里得来了内存空间：

　　1、malloc()到底从哪里得到了内存空间?答案是从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时，就会遍历该链表，然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。就是这样!

　　说到这里，不得不另外插入一个小话题，相信大家也知道是什么话题了。什么是堆?说到堆，又忍不住说到了栈!什么是栈?下面就另外开个小部分专门而又简单地说一下这个题外话：

　　2、什么是堆：堆是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。

　　什么是栈：栈是线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立。每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换SS/ESP寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。

　　以上的概念描述是标准的描述，不过有个别语句被我删除，不知道因为这样而变得不标准了^_^.

　　通过上面对概念的描述，可以知道：

　　栈是由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量的值等。操作方式类似于数据结构中的栈。

　　堆一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收。注意这里说是可能，并非一定。所以我想再强调一次，记得要释放!

　　注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。(这点我上面稍微提过)

　　所以，举个例子，如果你在函数上面定义了一个指针变量，然后在这个函数里申请了一块内存让指针指向它。实际上，这个指针的地址是在栈上，但是它所指向的内容却是在堆上面的!这一点要注意!所以，再想想，在一个函数里申请了空间后，比如说下面这个函数：

　　// code...

　　void Function(void)

　　{

　　char *p = (char *)malloc(100 * sizeof(char));

　　}

　　就这个例子，千万不要认为函数返回，函数所在的栈被销毁指针也跟着销毁，申请的内存也就一样跟着销毁了!这绝对是错误的!因为申请的内存在

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