malloc函数
同义词 malloc一般指malloc函数
malloc函数是一种分配长度为num_bytes字节的内存块的函数，可以向系统申请分配指定size个字节的内存空间。malloc的全称是memory allocation，中文叫动态内存分配，当无法知道内存具体位置的时候，想要绑定真正的内存空间，就需要用到动态的分配内存。
返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。
- 中文名
- 动态内存分配
- 外文名
- memory allocation
- 简 称
- malloc
- 原 型
- extern void *malloc
- 头文件
- stdlib.h
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extern void *malloc(unsigned int num_bytes); |
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#include <stdlib.h>或者#include <malloc.h> |
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void *malloc(size_t size); |
如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。函数返回的指针一定要适当对齐，使其可以用于任何数据对象。
从本质上来说，malloc（Linux上具体实现可以参考man malloc，glibc通过brk()&mmap()实现）是libc里面实现的一个函数，如果在source code中没有直接或者间接include过stdlib.h，那么gcc就会报出error：‘malloc’ was not declared in this scope。如果生成了目标文件（假定动态链接malloc），如果运行平台上没有libc（Linux平台，手动指定LD_LIBRARY_PATH到一个空目录即可），或者libc中没有malloc函数，那么会在运行时（Run-time）出错。new则不然，是c++的关键字，它本身不是函数。new不依赖于头文件，c++编译器就可以把new编译成目标代码（g++4.6.3会向目标中插入_Znwm这个函数，另外，编译器还会根据参数的类型，插入相应的构造函数）。
在使用上，malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要大小。比如：
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int *p;p = new int;//返回类型为int *类型(整数型指针)，分配大小为sizeof(int); |
或：
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int *parr;parr = new int[100];//返回类型为int *类型(整数型指针)，分配大小为sizeof(int) * 100; |
而 malloc 则必须要由我们计算字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。
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int *p;p = (int*)malloc(sizeof(int) * 128);//分配128个（可根据实际需要替换该数值）整型存储单元，//并将这128个连续的整型存储单元的首地址存储到指针变量p中double *pd = (double*)malloc(sizeof(double) * 12);//分配12个double型存储单元，//并将首地址存储到指针变量pd中 |
第一、malloc 函数返回的是 void * 类型。
对于C++，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。
所以必须通过 (int *) 来将强制转换。而对于C，没有这个要求，但为了使C程序更方便的移植到C++中来，建议养成强制转换的习惯。
在Linux中可以有这样：malloc(0),这是因为Linux中malloc有一个下限值16Bytes，注意malloc(-1)是禁止的；但是在某些系统中是不允许malloc(0)的。
在规范的程序中我们有必要按照这样的格式去使用malloc及free:
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type *p;if(NULL == (p = (type*)malloc(sizeof(type))))/*请使用if来判断,这是有必要的*/{ perror("error..."); exit(1);}.../*其它代码*/free(p);p = NULL;/*请加上这句*/ |
malloc 也可以达到 new [] 的效果，申请出一段连续的内存，方法无非是指定你所需要内存大小。
比如想分配100个int类型的空间：
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int *p = (int*)malloc(sizeof(int) * 100);//分配可以放得下100个整数的内存空间。 |
另外有一点不能直接看出的区别是，malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。
除了分配及最后释放的方法不一样以外，通过malloc或new得到指针，在其它操作上保持一致。
对其做一个特例补充
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char *ptr;if((ptr = (char*)malloc(0)) == NULL) puts("Gotanullpointer");else puts("Gotavalidpointer"); |
此时得到的是Got a valid pointer。把0赋给malloc能得到一个合法的指针。
malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。如果无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。
Linux Libc6采用的机制是在free的时候试图整合相邻的碎片，使其合并成为一个较大的free空间。
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typedef struct data_type{ int age; char name[20]; }data;data*bob=NULL; bob=(data*)malloc(sizeof(data));if(bob!=NULL){ bob->age=22; strcpy(bob->name,"Robert"); printf("%sis%dyearsold
",bob->name,bob->age);} else{ printf("mallocerror!
"); exit(-1); } free(bob);bob=NULL; |
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例1：#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MAX 100000000int main(void){ int *a[MAX] = {NULL}; int i; for(i=0;i<MAX;i++) { a[i]=(int*)malloc(MAX); } return 0;} |
例2：
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#include "stdio.h"#include "malloc.h"//malloc()函数被包含在malloc.h里面int main(void){ char *a = NULL;//声明一个指向a的char*类型的指针 a = (char*)malloc(100*sizeof(char));//使用malloc分配内存的首地址，然后赋值给a if(!a)//如果malloc失败，可以得到一些log { perror("malloc"); return -1; } sprintf(a,"%s","HelloWorld
");//"HelloWorld
"写入a指向的地址 printf("%s
",a);//输出用户输入的数据 free(a);//释放掉使用的内存地址 return 0;//例2有无内存泄露？ }注：例1：对malloc申请之后没有检测返回值；例2：检测malloc返回值条件有误（例2是对的吧？）。 |