【c语言学习笔记】malloc和free函数

1、函数原型

① void *malloc(size_t size)
功能：在堆区（动态存储区）分配一块长度为size字节的连续区域的内存空间，用来存放指定的类型，并返回一个指向该内存地址的指针。
参数：size为需要分配的内存的大小，单位是byte。
返回值：成功返回分配空间的首地址，失败返回空指针NULL。
头文件：stdlib.h

② void free(void *ptr)
功能：释放指针ptr所指向的一块内存空间，如果对同一块内存区域多次释放的话会出错。
参数：ptr指向被释放区域的首地址，它是一个任意类型的指针变量。
返回值：无
头文件：stdlib.h

 

2、程序分析

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <stdlib.h>
  3 
  4 int main(void)
  5 {
  6         int *ptr;
  7         ptr = (int *)malloc(sizeof(int));
  8         if(ptr == NULL)
  9         {
 10                 printf("Allocation failed!\n");
 11                 return -1;
 12         }
 13         *ptr = 10;
 14         printf("ptr = %p\n", ptr);
 15         printf("*ptr = %d\n", *ptr);
 16         if(ptr != NULL)
 17         {
 18                 free(ptr);
 19                 ptr = NULL;
 20         }
 21         printf("ptr = %p\n", ptr);
 22         return 0;
 23 }

 

结果：
ptr = 0x55d7aa168260
*ptr = 10
ptr = (nil)

 

分析：指针变量ptr是在栈区的，而且ptr没有初始化，这里通过malloc函数在堆区申请了一块内存区域给指针ptr，如果没有申请成功则ptr为NULL，如果申请成功就对该内存区域赋值为10，ptr地址为0x55d7aa168260，最后处理成功后需要释放ptr所指向的堆区内存区域，内存空间分配如下图：

这里需要注意：释放内存后指针还是指向0x55d7aa168260这个地址的，所以程序上需要将ptr指向NULL。 

 

3、注意点

① 动态分配的内存空间如果程序没有结束，该内存是不会自动释放的，所以一般使用完后需要手动进行释放，这里使用的就是free()函数进行释放。

② free(ptr)不是释放指针变量ptr，而是释放ptr所指向的内存空间，如上程序对应地址0x55d7aa168260的内存空间。

③ 同一块堆区的内存只能释放一次。

④ 释放不是指内存没了或者消失了，而是指用户不能继续使用这块内存，它被系统回收了，如果继续使用的话需要再申请内存，不然就是非法操作了。

⑤ 这里需要注意内存泄漏和内存污染
内存泄漏：指动态分配了内存空间但没有释放掉。
内存污染：指非法使用内存，比如操作野指针。