基于Linux操作系统上的C编程与内核导读


动态内存的使用

  上一节的方法虽然可以避免溢出的问题,但会导致数据的丢失,下面我们就来学习一种更好的方法-动态内存的使用。由于动态内存是完全由用户自行分配使用的,因此需要用到一些系统调用,下面我们就分别学习它们。

  首先我们需要的是动态内存分配的系统调用calloc()函数,其函数原型为:

#include
 
void *malloc(size_t size);
void *calloc(size_t nmemb,size_t size);


  函数malloc和calloc都用于分配动态内存空间,其中malloc中的参数size表示申请分配的内存空间的大小,以字节计;calloc的参数nmemb表示分配内存空间占的数据项数目,参数size表示每一个数据项的大小,以字节计。因此calloc函数分配大小为nmemb*size大小的内存空间。

  calloc和malloc的最大区别在于calloc函数将初始化所分配的内存空间,把所有位置置为0。

  调用成功时,它们的返回值都为被分配的内存空间的指针;调用失败时,返回值为NULL。

  当对一块动态内存的使用结束后,需要手动将其释放。其中用到的系统调用为free()函数,其函数原型为:

#include
 
void free(void *ptr);


  参数ptr是指向要释放的动态内存的指针,要注意在动态内存使用完毕后释放它,以免造成内存泄漏。下面我们就具体编写一个动态内存管理的例子。

  程序4.2如下:

   #include
#include
 
char *upcase(char *inputstring);
 
int main(void)
{
 char *str1;
 
str1=upcase(“Everybody”); /*调用子函数upcase()*/
 
printf(“str1=%s \n”,str1);
free(str1);/*释放内存*/
return 0;
}
 
char *upcase(char *inputstring)
{
 char *newstring;
 int counter,N;
 N=strlen(inputstring); /*N为字符串长度*/
 
/*申请N+1个字节的内存空间,若出错则报错并退出*/
 if(!(newstring=malloc(N+1)))
{
  printf(“ERROR ALLOCATING MEMORY!\n”);
  exit(255);
}
 
/*将原字符串拷贝到新申请的内存块*/
 strcpy(newstring,inputstring);
 for(counter=0;counter
 {
  if(newstring[counter]>=97&&newstring[counter]<=122)
     newstring[counter]-=32; /*将小写字母转换为大写字母*/
}
return newstring;
}
  结果分析:

  在这个程序中,由于所使用的是动态内存,因此程序可以将子函数中分配的内存空间的指针返回到主函数中。同时,由于使用了动态内存,使得子函数可以灵活地分配所需要的内存空间(注:之所以要多申请一个字节的空间,是因为strlen在求字符串长度时,不包括结尾的“\0”标志,但拷贝字符串时需要为此字符串结束标志留出空间)。此程序的运行结果为:EVERYBODY

  注意:在此程序的子函数中之所以可以使用N=strlen(inputstring),是因为此时inputstring是一个确定的字符串。而上一节中的4.1程序,newstring是一个未初始化的字符数组,故不能用strlen来求其长度。

 

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