C语言 动态内存分配的详解及实例

C语言 动态内存分配的详解及示例

什么是动态内存分配

在编程中，有时我们需要根据实际情况动态地分配内存空间，而不是在编写时就预先分配好。这种内存分配方式被称为动态内存分配。动态内存分配可以避免预分配内存的浪费，同时还可以根据需要扩充内存。

C语言中提供了四个用于动态内存分配的库函数，分别是 malloc、calloc、realloc 和 free。

• malloc 函数用于分配一块指定大小的内存空间，并返回一个指向它的指针；
• calloc 函数分配一块指定数量和大小的内存空间，并初始化为0，其返回值也是指向该内存块的指针；
• realloc 函数用于改变原来已分配内存的大小，并返回修改后的内存空间首地址；
• free 函数用于释放已经分配的内存空间。

动态内存分配实例

一维数组的动态内存分配

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int n, i;
    scanf("%d", &n);
    int *a = (int *) malloc(n * sizeof(int)); //分配一维数组

    for (i = 0; i < n; i++) {
        scanf("%d", &a[i]);
    }

    for (i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", a[i]);
    }

    free(a); //释放内存
    return 0;
}

在上述示例中，我们通过 malloc() 函数动态地分配了一个包含 n 个整数的一维数组，并用指针变量 a 指向了这个数组。随后，用户输入了该数组的各个元素，最后依次输出这些元素，并通过 free() 函数释放了已分配的内存空间。

二维数组的动态内存分配

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int row, col, i, j;
    scanf("%d%d", &row, &col);
    int **a = (int **) malloc(row * sizeof(int *)); //分配二维数组整体

    for (i = 0; i < row; i++) {
        a[i] = (int *) malloc(col * sizeof(int)); //为二维数组的每行分配一维数组
        for (j = 0; j < col; j++) {
            scanf("%d", &a[i][j]);
        }
    }

    for (i = 0; i < row; i++) {
        for (j = 0; j < col; j++) {
            printf("%d ", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    for (i = 0; i < row; i++) {
        free(a[i]); //释放每行的内存空间
    }

    free(a); //释放整体内存空间
    return 0;
}

该示例中，我们通过 malloc() 函数动态地分配了一个包含 row 行、col 列的二维数组，并用指针变量 a 指向了其整体。随后，我们为二维数组的每一行分别动态分配了一维数组，用于存储该行的元素。接口用户依次输入了各个元素，最终输出整个数组，并通过 free() 函数按先行后列的顺序释放了动态分配的内存空间。

小结

本文主要讲解了C语言中动态内存分配的详细知识以及两个实例，希望读者能够掌握在实际程序中使用这些函数的方法。 需要注意的是，使用 malloc() 及其相关函数前应该了解程序所需的内存空间大小，同时强烈建议在使用完毕后及时释放动态分配的内存空间。