logo

Динамічний розподіл пам'яті в C за допомогою malloc(), calloc(), free() і realloc()

Оскільки C є структурованою мовою, вона має деякі фіксовані правила програмування. Один із них включає зміну розміру масиву. Масив — це набір елементів, що зберігаються в безперервних місцях пам’яті.

масиви



Як видно, довжина (розмір) масиву вище дорівнює 9. Але що, якщо є вимога змінити цю довжину (розмір)? Наприклад,

  • Якщо виникає ситуація, коли в цей масив потрібно ввести лише 5 елементів. У цьому випадку решта 4 індекси просто витрачають пам’ять у цьому масиві. Отже, існує вимога зменшити довжину (розмір) масиву з 9 до 5.
  • Візьмемо іншу ситуацію. Тут є масив із 9 елементів із заповненими всіма 9 індексами. Але в цей масив потрібно ввести ще 3 елементи. У цьому випадку потрібно ще 3 індекси. Отже, довжину (розмір) масиву потрібно змінити з 9 на 12.

Ця процедура називається Динамічний розподіл пам'яті в C .
Тому C Динамічний розподіл пам'яті можна визначити як процедуру, у якій розмір структури даних (наприклад, масиву) змінюється під час виконання.
C надає деякі функції для досягнення цих завдань. Існує 4 бібліотечні функції, надані C, визначені нижче файл заголовка для полегшення динамічного розподілу пам'яті в програмуванні на C. Вони є:

  1. malloc()
  2. calloc()
  3. безкоштовно()
  4. realloc()

Розглянемо кожен з них докладніше.



C метод malloc().

The malloc або розподіл пам'яті Метод у C використовується для динамічного виділення одного великого блоку пам’яті заданого розміру. Він повертає вказівник типу void, який можна перетворити на вказівник будь-якої форми. Він не ініціалізує пам’ять під час виконання, тому спочатку ініціалізує кожен блок зі значенням сміття за замовчуванням.

Синтаксис malloc() у C

ptr = (cast-type*) malloc(byte-size)   For Example:>

ptr = (int*) malloc(100 * sizeof(int));
Оскільки розмір int становить 4 байти, цей оператор виділить 400 байт пам'яті. І вказівник ptr містить адресу першого байта у виділеній пам’яті.



Якщо місця недостатньо, розподіл не вдається та повертає покажчик NULL.

Приклад malloc() у C

C

java char до рядка




#include> #include> int> main()> {> >// This pointer will hold the> >// base address of the block created> >int>* ptr;> >int> n, i;> >// Get the number of elements for the array> >printf>(>'Enter number of elements:'>);> >scanf>(>'%d'>,&n);> >printf>(>'Entered number of elements: %d '>, n);> >// Dynamically allocate memory using malloc()> >ptr = (>int>*)>malloc>(n *>sizeof>(>int>));> >// Check if the memory has been successfully> >// allocated by malloc or not> >if> (ptr == NULL) {> >printf>(>'Memory not allocated. '>);> >exit>(0);> >}> >else> {> >// Memory has been successfully allocated> >printf>(>'Memory successfully allocated using malloc. '>);> >// Get the elements of the array> >for> (i = 0; i ptr[i] = i + 1; } // Print the elements of the array printf('The elements of the array are: '); for (i = 0; i printf('%d, ', ptr[i]); } } return 0; }>

>

>

Вихід

Enter number of elements: 5 Memory successfully allocated using malloc. The elements of the array are: 1, 2, 3, 4, 5,>

C метод calloc().

  1. calloc або суміжне виділення Метод у C використовується для динамічного виділення заданої кількості блоків пам'яті зазначеного типу. він дуже схожий на malloc(), але має дві різні точки:
  2. Він ініціалізує кожен блок стандартним значенням «0».
  3. Він має два параметри або аргументи порівняно з malloc().

Синтаксис calloc() у C

ptr = (cast-type*)calloc(n, element-size); here, n is the no. of elements and element-size is the size of each element.>

Наприклад:

ptr = (float*) calloc(25, sizeof(float));
Цей оператор виділяє безперервний простір у пам’яті для 25 елементів, кожен з розміром float.

латексний список

Якщо місця недостатньо, розподіл не вдається та повертає покажчик NULL.

Приклад calloc() у C

C




#include> #include> int> main()> {> >// This pointer will hold the> >// base address of the block created> >int>* ptr;> >int> n, i;> >// Get the number of elements for the array> >n = 5;> >printf>(>'Enter number of elements: %d '>, n);> >// Dynamically allocate memory using calloc()> >ptr = (>int>*)>calloc>(n,>sizeof>(>int>));> >// Check if the memory has been successfully> >// allocated by calloc or not> >if> (ptr == NULL) {> >printf>(>'Memory not allocated. '>);> >exit>(0);> >}> >else> {> >// Memory has been successfully allocated> >printf>(>'Memory successfully allocated using calloc. '>);> >// Get the elements of the array> >for> (i = 0; i ptr[i] = i + 1; } // Print the elements of the array printf('The elements of the array are: '); for (i = 0; i printf('%d, ', ptr[i]); } } return 0; }>

>

>

Вихід

абстрактний клас
Enter number of elements: 5 Memory successfully allocated using calloc. The elements of the array are: 1, 2, 3, 4, 5,>

C метод free().

безкоштовно метод у C використовується для динамічного де-розподілити пам'ять. Пам'ять, виділена за допомогою функцій malloc() і calloc(), не вивільняється самостійно. Тому метод free() використовується щоразу, коли відбувається динамічний розподіл пам’яті. Це допомагає зменшити втрату пам’яті, звільняючи її.

Синтаксис free() у C

free(ptr);>

Приклад free() у C

C




#include> #include> int> main()> {> >// This pointer will hold the> >// base address of the block created> >int> *ptr, *ptr1;> >int> n, i;> >// Get the number of elements for the array> >n = 5;> >printf>(>'Enter number of elements: %d '>, n);> >// Dynamically allocate memory using malloc()> >ptr = (>int>*)>malloc>(n *>sizeof>(>int>));> >// Dynamically allocate memory using calloc()> >ptr1 = (>int>*)>calloc>(n,>sizeof>(>int>));> >// Check if the memory has been successfully> >// allocated by malloc or not> >if> (ptr == NULL || ptr1 == NULL) {> >printf>(>'Memory not allocated. '>);> >exit>(0);> >}> >else> {> >// Memory has been successfully allocated> >printf>(>'Memory successfully allocated using malloc. '>);> >// Free the memory> >free>(ptr);> >printf>(>'Malloc Memory successfully freed. '>);> >// Memory has been successfully allocated> >printf>(>' Memory successfully allocated using calloc. '>);> >// Free the memory> >free>(ptr1);> >printf>(>'Calloc Memory successfully freed. '>);> >}> >return> 0;> }>

>

>

Вихід

Enter number of elements: 5 Memory successfully allocated using malloc. Malloc Memory successfully freed. Memory successfully allocated using calloc. Calloc Memory successfully freed.>

C метод realloc().

перерозподіл або перерозподіл метод у C використовується для динамічної зміни розподілу раніше виділеної пам’яті. Іншими словами, якщо пам'яті, попередньо виділеної за допомогою malloc або calloc, недостатньо, можна використати realloc для динамічно перерозподіляти пам'ять . перерозподіл пам'яті зберігає поточне значення, а нові блоки будуть ініціалізовані стандартним значенням сміття.

Синтаксис realloc() у C

ptr = realloc(ptr, newSize); where ptr is reallocated with new size 'newSize'.>

Якщо місця недостатньо, розподіл не вдається та повертає покажчик NULL.

Приклад realloc() у C

C




реагувати на вбудований стиль
#include> #include> int> main()> {> >// This pointer will hold the> >// base address of the block created> >int>* ptr;> >int> n, i;> >// Get the number of elements for the array> >n = 5;> >printf>(>'Enter number of elements: %d '>, n);> >// Dynamically allocate memory using calloc()> >ptr = (>int>*)>calloc>(n,>sizeof>(>int>));> >// Check if the memory has been successfully> >// allocated by malloc or not> >if> (ptr == NULL) {> >printf>(>'Memory not allocated. '>);> >exit>(0);> >}> >else> {> >// Memory has been successfully allocated> >printf>(>'Memory successfully allocated using calloc. '>);> >// Get the elements of the array> >for> (i = 0; i ptr[i] = i + 1; } // Print the elements of the array printf('The elements of the array are: '); for (i = 0; i printf('%d, ', ptr[i]); } // Get the new size for the array n = 10; printf(' Enter the new size of the array: %d ', n); // Dynamically re-allocate memory using realloc() ptr = (int*)realloc(ptr, n * sizeof(int)); // Memory has been successfully allocated printf('Memory successfully re-allocated using realloc. '); // Get the new elements of the array for (i = 5; i ptr[i] = i + 1; } // Print the elements of the array printf('The elements of the array are: '); for (i = 0; i printf('%d, ', ptr[i]); } free(ptr); } return 0; }>

>

>

Вихід

Enter number of elements: 5 Memory successfully allocated using calloc. The elements of the array are: 1, 2, 3, 4, 5, Enter the new size of the array: 10 Memory successfully re-allocated using realloc. The elements of the array are: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,>

Ще один приклад методу realloc():

C




#include> #include> int> main()> {> >int> index = 0, i = 0, n,> >*marks;>// this marks pointer hold the base address> >// of the block created> >int> ans;> >marks = (>int>*)>malloc>(>sizeof>(> >int>));>// dynamically allocate memory using malloc> >// check if the memory is successfully allocated by> >// malloc or not?> >if> (marks == NULL) {> >printf>(>'memory cannot be allocated'>);> >}> >else> {> >// memory has successfully allocated> >printf>(>'Memory has been successfully allocated by '> >'using malloc '>);> >printf>(>' marks = %pc '>,> >marks);>// print the base or beginning> >// address of allocated memory> >do> {> >printf>(>' Enter Marks '>);> >scanf>(>'%d'>, &marks[index]);>// Get the marks> >printf>(>'would you like to add more(1/0): '>);> >scanf>(>'%d'>, &ans);> >if> (ans == 1) {> >index++;> >marks = (>int>*)>realloc>(> >marks,> >(index + 1)> >*>sizeof>(> >int>));>// Dynamically reallocate> >// memory by using realloc> >// check if the memory is successfully> >// allocated by realloc or not?> >if> (marks == NULL) {> >printf>(>'memory cannot be allocated'>);> >}> >else> {> >printf>(>'Memory has been successfully '> >'reallocated using realloc: '>);> >printf>(> >' base address of marks are:%pc'>,> >marks);>////print the base or> >///beginning address of> >///allocated memory> >}> >}> >}>while> (ans == 1);> >// print the marks of the students> >for> (i = 0; i <= index; i++) {> >printf>(>'marks of students %d are: %d '>, i,> >marks[i]);> >}> >free>(marks);> >}> >return> 0;> }>

>

>

bash перевіряє, чи встановлено змінну середовища

Вихід: