【C/C++】alloca、malloc、calloc、realloc的区别

2022年7月22日09:15:25

一、内存分配方式

1、从静态存储区域分配

内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在.例如全局变量、static变量

2、在栈上创建

在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放,栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限

3、从堆上分配,也称动态内存分配

程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free或delete释放内存,动态内存的生存期由用户决定,使用非常灵活,但问题也最多

二、alloca、calloc、malloc、realloc、free

  1. alloca是向栈申请内存,因此无需释放
  2. malloc分配的内存是位于堆中的,并且没有初始化内存的内容,因此基本上malloc之后,调用函数memset来初始化这部分的内存空间
  3. calloc则将初始化这部分的内存,设置为0
  4. realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整
  5. 申请的内存最终需要通过函数free来释放

当程序运行过程中使用malloc了,但是没有free的话,会造成内存泄漏。一部分的内存没有被使用,但是由于没有free,因此系统认为这部分内存还在使用,造成不断的向系统申请内存,使得系统可用内存不断减少。但是内存泄漏仅仅指程序在运行时,程序退出时,OS将回收所有的资源。因此,适当的重起一下程序,有时候还是有点作用

三、attention

三个函数的申明分别是:

void*malloc(unsigned size);void*realloc(void* ptr,unsigned newsize);void*calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement);

都在stdlib.h函数库内,它们的返回值都是请求系统分配的地址,如果请求失败就返回NULL

(1)函数malloc()

在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域,参数size为需要内存空间的长度,返回该区域的首地址

(2)函数calloc()

与malloc相似,参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度,numElements为元素个数,即在内存中申请numElements*sizeOfElement字节大小的连续地址空间

(3)函数realloc()

给一个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,newsize是重新申请的地址长度

四、区别

1、函数malloc不能初始化所分配的内存空间,而函数calloc能,如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使用过,则其中的每一位可能都是0;反之,如果这部分内存曾经被分配过,则其中可能遗留有各种各样的数据。也就是说,使用malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常进行,但经过一段时间(内存空间已经被重新分配)可能会出现问题

2、函数calloc()会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零,也就是说,如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存,那么这些元素将保证会被初始化为0;如果你是为指针类型的元素分配内存,那么这些元素通常会被初始化为空指针;如果你为实型数据分配内存,则这些元素会被初始化为浮点型的零

3、函数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

4、realloc可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小,无论是扩张或是缩小,原有内存的中内容将保持不变。当然,对于缩小,则被缩小的那一部分的内容会丢失。realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址,相反,realloc返回的指针很可能指向一个新的地址

5、realloc是从堆上分配内存的,当扩大一块内存空间时,realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节,如果能够满足,自然天下太平;如果数据后面的字节不够,问题就出来了,那么就使用堆上第一个有足够大小的自由块,现存的数据然后就被拷贝至新的位置,而老块则放回到堆上.这句话传递的一个重要的信息就是数据可能被移动

#include<stdio.h>#include<malloc.h>intmain(int argc,char* argv[]){char*p,*q;  
    p=(char*)malloc(10);  
    q= p;  
    p=(char*)realloc(p,10);printf("p=0x%x/n",p);printf("q=0x%x/n",q);return0;}   
   输出结果:realloc后,内存地址不变  
            p=0x431a70  
            q=0x431a702:#include<stdio.h>#include<malloc.h>intmain(int argc,char* argv[]){char*p,*q;  
    p=(char*)malloc(10);  
    q= p;  
    p=(char*)realloc(p,1000);printf("p=0x%x/n",p);printf("q=0x%x/n",q);return0;}   
   输出结果:realloc后,内存地址发生了变化  
            p=0x351c0  
            q=0x431a70
  • 作者:熠熠微光
  • 原文链接:https://blog.csdn.net/Frederick_Fung/article/details/111633684
    更新时间:2022年7月22日09:15:25 ,共 2190 字。