C语言malloc分配问题详解

前言

空间分配要点有：一是空间分配的连续性；二是动态内存申请；三是防止程序执行中出现异常错误。

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一、malloc是什么？

1.1malloc定义

void *malloc(size_t a)

1.a为内存块的大小，以字节为单位

2.该函数返回一个指针 ，指向已分配大小的内存。如果请求失败，则返回 NULL。

3.当内存不再使用的时候，应使用free（）函数将内存块释放掉。

4.void *,表示未确定类型的指针。C，C++规定，void *类型可以强转为任何其他类型的的指针。（ 其他任意类型变量都可以直接赋值给它，无需进行强转，但是反过来不可以。）

1.2malloc函数含义

malloc 函数其实就是在内存中：找一片指定大小的空间，然后将这个空间的首地址给一个指针变量，这里的指针变量可以是一个单独的指针，也可以是一个数组的首地址， 这要看malloc函数中参数size的具体内容。我们这里malloc分配的内存空间在逻辑上是连续的，而在物理上可以不连续。

例如，对传入的一个图像进行解释、识别，那么首先要做的，是将此文件数据装入内存中(malloc)，执行完成后，立即释放(free)。这就需要malloc及free了。

对于超过1000字节的数组空间，建议用malloc/free，以确保数组变量的绝对正确；小的空间，直接用数组定义即可。

二、malloc的使用

2.1添加头文件

##1.添加头文件使用malloc函数一般要添加头文件：#include <malloc.h>或者#include <alloc.h>；

你也可以选择自己定义实现malloc函数也可以。详细可以看下列参考文章【1】malloc 函数详解

2.2malloc和free

一旦你使用了malloc，就一定要对它进行free。

如果申请后不释放就是内存泄露；

如果无故释放那就是什么都没有做；

释放只能释放一次，如果释放两次及两次以上会出现错误（但是释放空指针例外，释放空指针其实也等于什么都没有做，所以，释放多少次都是可以的）。

2.3malloc使用注意

int *a =NULL;
a = (int *)malloc(8);

这种malloc方式，只是意思是分配8字节的空间，但是这种在访问数组a[8] = 2时候会产生指针越界，因为它其实访问的是a+8*sizeof(int)。

所以下列malloc方式更好：

int *a =NULL;
a = (int *)malloc(8*sizeof(int));

三、malloc内存分配失败

3.1指针越界

定义了指针变量，但是没有为指针分配内存，即指针没有指向一块合法的内存。

1.结构体成员指针未初始化

2.没有为结构体指针分配足够的内存

3.函数的入口处做指针校验

3.2为指针分配的内存太小

为指针分配了内存，但是内存大小不够，导致出现越界错误。

3.3内存分配成功，但并未初始化

犯这个错误往往是由于没有初始化的概念或者是以为内存分配好之后其值自然为0。定义一个变量时，第一件事就是初始化。你可以把它初始化为一个有效的值。

3.4内存越界

内存分配成功，且已经初始化，但是操作越过了内存的边界。可能使用了memset、memcpy等函数进行了越界访问，也有可能是以指针或数组的形式进行了越界访问，导致malloc函数返回0。

这种错误经常是由于操作数组或指针时出现“多1”或“少1”。所以，for循环的循环变量一定要使用半开半闭的区间，而且如果不是特殊情况，循环变量尽量从0开始。

四、参考文章

【1】malloc 函数详解

【2】c语言中malloc申请的空间和直接定义变量申请的空间有什么区别？

【3】malloc内存分配失败

【3】malloc函数申请内存失败

来源：https://blog.csdn.net/qq_43614246/article/details/120356532