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指针malloc分配空间与数组区别

忘了是从哪看到一篇关于指针malloc分配空间与数组区别的文章了,讲的不错,然后转载过来整理了一下,算是给自己做个备忘。

C语言中的数组:

    C没有提供由语句来释放已静态定义的数组的措施。有以下几种情况:

  1. 定义在函数中的自动存储型数组,在函数被调用时创建,函数退出后自动释放;
  2. 定义在主函数中或所有函数之外的全局数组与程序的寿命一样长,不能中途释放;
  3. 用static修饰的静态数组,无论在何处定义,与程序的寿命一样长,不能中途释放;
  4. 用malloc函数申请的空间构成的数组,完成任务后可随时用free函数释放全部空间。

下面讲  malloc分配空间与数组区别:

严格的说给指针malloc分配空间不等于数组,但是可以认为它是个数组一样的使用而不产生任何问题。

不过既然这样,那它应该算是个数组吧。

所以,一般我们都用“动态数组”这种名字来称呼这种东西。

要讲清楚这个东西,涉及到malloc函数,指针类型和“[ ]”下标运算。

1、malloc函数:

malloc是C的标准库函数之一,用来分配动态内存。

一般来说,由C/C++编译的程序会在运行的时候在内存中占用一些空间,它们分为以下几个部分:

1.二进制代码区 不必过多解释了,就是放二进制代码的地方。

2.常量区 存放文字字符串和常量

3.静态存储区 存放静态和全局变量

4.堆空间 动态内存区,程序员可控制分配和释放的区域。

5.栈空间 由编译器分配内存用于存储函数参数和普通变量。

malloc能操作的是程序中的堆空间,而普通的数组则是存放在栈空间里面的。

由于操作系统对这两部分的内存管理模式差别很大,所以我们一般认为是不同的。

堆空间是系统内存中的可用区域,和普遍意义上的“堆(Heap)”不同,基本上可以看作是由空闲内存组成的大链表。

嘛,操作系统怎么处理这东西不管了,反正你就可以认为堆空间是可用内存里的一片连续区域。

malloc函数的作用就是从这一片内存中划出一块空间来。你可以认为是malloc从内存中找到了一片可以安全存放数据的可用空间,这样你的数据就可以放在这片空间里面。这片空间的大小是你自己指定的。通过malloc(字节数)这样简单的方法。

为了找到这片空间,malloc函数会告诉你这片空间开头的地址,你可以把它赋值给一个变量存放起来。

这样我们就知道申请到的这片内存的首地址(malloc返回)和大小(程序员指定)了。

2、指针类型:

C语言的指针也有类型,但是指针总是内存地址,是一个(32位/64位)二进制整数,长度也好大小也好都是确定的,理应一种类型就够了。那么,指针类型的作用是什么呢?其实指针类型就是用于判断指针所指向的数据的类型。

不得不说这是一个非常天才的设计。

指针里存放着的是一个地址,它能找到一个内存单元(复杂的东西不说了,操作系统都给你做了,你就认为是某一个字节就好。这个括号内部的东西写给某些较真的人看,实际上并不存在一种叫做内存单元的东西。),但是数据有长有短,数据们有些存在1个内存单元里面,有些存在多个内存单元里面。

指针是为了指向一个数据,那么,用什么方法可以知道这个指针想要的,到底是几个内存单元里的数据呢?

C语言里用了一种十分巧妙的设计——指针类型。一个指针指向一个字节地址,这个指针的类型所代表的数据结构是8个字节,那么我们就把这8个字节里面的东西都读出来,作为这个指针所指向的数据的值。

举个栗子:比如说从地址是1000开始的内存是以下的一片样子:

00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000

00001001 00001010 00001011 00001100 00001101 00001110 00001111 00010000

然后我有个指针a,它的值是1000。

如果这个指针是int *a。当我用*a去访问数据的时候,就会返回【00000001 00000010 00000011 00000100】

这些数据。

但是如果这个指针是double *a。当我用*a去访问数据,返回的就是【00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000】这些数据了。

不过这个指针值可是没有变化的,变化的只是指针类型而已。

3、[ ]运算符:

[ ]运算符是C语言几乎最高优先级的运算符。[ ]运算符需要两个操作数,一个指针类型,一个整数。

标准的写法是这样的:

指针malloc分配空间与数组区别

。这样编译器会返回 *(a+i) 的值。

这样做的话相当于一个十分好用的临时指针的移动。

如果我要访问第12个变量只需要写a[11]就好了。编译器会理解这个运算的规则,自动的把a指针进行一次以下的操作:

int *temp;temp=a+11;return *temp;

嗯,大概就是这个样子。

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