[C语言] 5分钟看懂什么是 malloc
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萌姐姐不萌
2025-06-20 12:34:31
考虑下面的程序，我们需要一个大小为N（N<1000）的数组，通常我们会这么做：
这样做总是感觉绕远路，为什么不能直接使用输入的变量N作为数组大小？比如这样：arr[N]。但遗憾的是，每次编译器都会在程序编译前阻止这种做法。C99标准引入了可以在程序中随时声明变量的动态内存分配，解决了这个问题。
如果你不希望使用笨拙的方法，并且没有C99支持的编译器，该怎么办？可以使用`malloc`函数。代码如下：
这里`sizeof(int)`代表数组中每个元素的类型，N代表数组元素个数。因此，`malloc(sizeof(int) * N)`意味着向堆区要了一块`sizeof(int) * N`大小的空间。
`malloc`与`free`函数是一对好搭档。`malloc`用于分配内存，而`free`用于释放内存。使用`malloc`时，返回一个指向新分配内存的指针，但为了防止内存泄漏，必须使用`free`或`realloc`来释放内存。如果分配失败，`malloc`返回`NULL`。
定义：`malloc(size_t size)`用于定义并分配size字节的未初始化内存。如果分配成功，返回对任何拥有基础对齐的对象类型对齐的指针；如果size为零，则`malloc`的行为是实现定义的，例如可以返回空指针。
`free(void* ptr)`用于解分配由`malloc`、`calloc`、`aligned_alloc`(C11起)或`realloc`分配的空间。如果不传递空指针，可以减少特例的数量。
使用`free`意味着将申请来的空间的首地址还给“系统”，确保在申请到内存后及时归还，防止内存泄漏。
关于`malloc`和`free`的常见问题：忘记释放内存会导致内存泄漏，影响程序性能。正确实践是每当使用`malloc`时，相应地使用`free`来释放内存。
通过上述介绍，你对C语言中的动态内存分配有了更深入的理解，可以灵活地在程序中管理内存。实践是检验真理的唯一标准，多尝试编写相关代码，加深记忆。
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