内存管理的库函数介绍

内存管理函数（<string.h>）

• 内存初始化/赋值（memset）

  • memset

    • 函数原型：void *memset( void *dest, int val, size_t count );
    • 功能：把dest指针后的count字节的空间，设置为值val

    注：memset是以Byte为单位的

• 内存复制/拷贝（memcpy、memmove）

  • memcpy

    • 函数原型：void *memcpy( void *dest, const void *src, size_t count );
    • 功能：把src后的count字节的内容，从dest地址开始拷贝一份
    • 注意事项：
      • 若有重复的区间，则需要考虑从前拷贝/从后拷贝来避免（不推荐有重复区间使用memcpy）
      • 若要使用安全的函数，则考虑memmove

  • memmove

    • 函数原型：errno_t memmove_s(void *dest, rsize_t destsz, const void *src, rsize_t count);（c11起）

    • 功能：从 src 所指向的对象复制 count 个字节到 dest 所指向的对象。两个对象都被转译成 unsigned char 的数组。对象可以重叠：如同复制字符到临时数组，再从该数组到 dest 一般进行复制

      返回 dest 的副本（临时内存地址），当然更有意义的是 dest 本身

    • 注意事项：

      • 若 dest 所指向的字符数组大小 < count <= destsz 则行为未定义

• 内存比较（memcmp）

  • memcmp
    • 函数原型：int memcmp( const void* lhs, const void* rhs, size_t count );
    • 功能：比较两个地址后count字节的内容，若相同则返回0

动态内存管理函数（stdlib.h）

数据的初始化有以下几种情况：

• 数据在栈空间开辟

  特点：创建时，未初始化，且为随机值

  应用场景：局部变量、函数创建时开辟堆栈帧

• 数据在堆空间开辟

  特点：创建时，未初始化，且为随机值

  应用场景：动态内存管理

• 数据在静态区开辟

  特点：创建时，数据就已初始化为0

  应用场景：全局变量、函数地址、static修饰的局部变量

• 动态内存的开辟/释放

  • malloc

    • 函数原型：void *malloc( size_t size );

    • 功能：在堆区开辟 size 字节大小的空间，并返回地址

    注：

    • malloc(0) 的行为是未定义的

    • 若开辟失败，malloc则会返回空指针，失败后可以使用 strerror 函数（参阅字符串库函数）打印错误信息

    • 返回值需要使用强制类型转化来使用

    • 若要初始化为0，建议用下面这种语法

      #include <stdlib.h>
      #include <string.h>
      
      int main() {
          void* ptr = malloc(3);
          memset(ptr, 0, 3);
          free(ptr);
          return 0;
      }

  • calloc

    • 函数原型：void* calloc( size_t num, size_t size );
    • 功能：在堆区开辟 num 个对象，每个对象 size 字节大小，并返回地址

    注：

    • 因为对齐需求的缘故，分配字节数不必等于 num*size
    • 与 malloc 不同，calloc会初始化内存为0！
    • 使用calloc可以很方便开辟一个数组，如 int* arr = (int*)calloc(10, sizeof(int));

  • free

    • 函数原型：void free( void *ptr );
    • 功能：把 ptr 指针进行解分配

    注：

    • 在使用free后，记得把不用的指针置为NULL（别死皮赖脸，记住人家的地址）
    • 使用时，和 开辟函数 组合使用，做到 “谁开辟谁释放”，写开辟时就写好释放

  • realloc

    • 函数原型：void *realloc( void *ptr, size_t new_size );
    • 功能：调整动态开辟的内存空间 ptr 的大小为 new_size

    注：

    • 如果原空间后面的内存空间足够追加，则realloc会在后面追加空间
    • 如果原空间后面的内存空间不足以追加，则会开辟一块新空间，把旧数据拷贝到新空间上面，并释放旧的空间
    • 若空间不够用，开辟失败则会返回NULL
    • 若传递的指针为空指针，则与malloc功能相同
    • 因为有可能改变地址，所以重新开辟后需要判空，再重新赋给记录地址的指针变量！