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c語(yǔ)言中malloc、realloc與calloc 的區(qū)別以及聯(lián)系

更新時(shí)間：2013年08月15日 09:20:48 作者：

以下是對(duì)c語(yǔ)言中的malloc函數(shù)，realloc函數(shù)與calloc函數(shù)的區(qū)別以及它們之間的聯(lián)系進(jìn)行了介紹，需要的朋友可以過(guò)來(lái)參考下

ANSI C說(shuō)明了三個(gè)用于存儲(chǔ)空間動(dòng)態(tài)分配的函數(shù)
(1) malloc分配指定字節(jié)數(shù)的存儲(chǔ)區(qū)。此存儲(chǔ)區(qū)中的初始值不確定

(2) calloc為指定長(zhǎng)度的對(duì)象，分配能容納其指定個(gè)數(shù)的存儲(chǔ)空間。該空間中的每一位(bit)都初始化為0

(3) realloc 更改以前分配區(qū)的長(zhǎng)度(增加或減少)。當(dāng)增加長(zhǎng)度時(shí)，可能需將以前分配區(qū)的內(nèi)容移到另一個(gè)足夠大的區(qū)域，而新增區(qū)域內(nèi)的初始值則不確定

.分配函數(shù)時(shí)再分配 realloc()
使我們可以增、減以前分配區(qū)的長(zhǎng)度(最常見(jiàn)的用法是增加該區(qū))。

如果先分配一個(gè)可容納長(zhǎng)度為512的數(shù)組的空間，并在運(yùn)行時(shí)填充它，但又發(fā)現(xiàn)空間不夠，則可調(diào)用realloc擴(kuò)充該存儲(chǔ)空間。

如果在該存儲(chǔ)區(qū)后有足夠的空間可供擴(kuò)充，則可在原存儲(chǔ)區(qū)位置上向高地址方向擴(kuò)充，并返回傳送給它的同樣的指針值。

如果在原存儲(chǔ)區(qū)后沒(méi)有足夠的空間，則realloc分配另一個(gè)足夠大的存儲(chǔ)區(qū)，將現(xiàn)存的5 1 2個(gè)元素?cái)?shù)組的內(nèi)容復(fù)制到新分配的存儲(chǔ)區(qū)。

因?yàn)檫@種存儲(chǔ)區(qū)可能會(huì)移動(dòng)位置，所以不應(yīng)當(dāng)使用任何指針指在該區(qū)中。

注意，realloc的最后一個(gè)參數(shù)是存儲(chǔ)區(qū)的newsize(新長(zhǎng)度)，不是新、舊長(zhǎng)度之差。作為一個(gè)特例，若ptr是一個(gè)空指針，則realloc的功能與malloc相同，用于分配一個(gè)指定長(zhǎng)度newsize的存儲(chǔ)區(qū)。

這些分配例程通常通過(guò)sbrk(2)系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)調(diào)用擴(kuò)充(或縮小)進(jìn)程的堆。雖然sbrk可以擴(kuò)充或縮小一個(gè)進(jìn)程的存儲(chǔ)空間，但是大多數(shù)malloc和free的實(shí)現(xiàn)都不減小進(jìn)程的存儲(chǔ)空間。釋放的空間可供以后再分配，但將它們保持在malloc池中而不返回給內(nèi)核。

應(yīng)當(dāng)注意的是，大多數(shù)實(shí)現(xiàn)所分配的存儲(chǔ)空間比所要求的要稍大一些，額外的空間用來(lái)記錄管理信息——分配塊的長(zhǎng)度，指向下一個(gè)分配塊的指針等等。這就意味著如果寫過(guò)一個(gè)已分配區(qū)的尾端，則會(huì)改寫后一塊的管理信息。這種類型的錯(cuò)誤是災(zāi)難性的，但是因?yàn)檫@種錯(cuò)誤不會(huì)很快就暴露出來(lái)，所以也就很難發(fā)現(xiàn)。

將指向分配塊的指針向后移動(dòng)也可能會(huì)改寫本塊的管理信息。其他可能產(chǎn)生的致命性的錯(cuò)誤是：釋放一個(gè)已經(jīng)釋放了的塊；調(diào)用free時(shí)所用的指針不是三個(gè)alloc函數(shù)的返回值等。因?yàn)榇鎯?chǔ)器分配出錯(cuò)很難跟蹤，所以某些系統(tǒng)提供了這些函數(shù)的另一種實(shí)現(xiàn)方法。每次調(diào)用這三個(gè)分配函數(shù)中的任意一個(gè)或free時(shí)都進(jìn)行附加的出錯(cuò)檢驗(yàn)。在調(diào)用連接編輯程序時(shí)指定一個(gè)專用庫(kù)，則在程序中就可使用這種版本的函數(shù)。此外還有公共可用的資源（例如由4.3+BSD所提供的），在對(duì)其進(jìn)行編譯時(shí)使用一個(gè)特殊標(biāo)志就會(huì)使附加的運(yùn)行時(shí)間檢查生效。

因?yàn)榇鎯?chǔ)空間分配程序的操作對(duì)某些應(yīng)用程序的運(yùn)行時(shí)間性能非常重要，所以某些系統(tǒng)提供了附加能力。例如，SVR4提供了名為mallopt的函數(shù)，它使進(jìn)程可以設(shè)置一些變量，并用它們來(lái)控制存儲(chǔ)空間分配程序的操作。還可使用另一個(gè)名為mallinfo的函數(shù)，以對(duì)存儲(chǔ)空間分配程序的操作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。請(qǐng)查看所使用系統(tǒng)的malloc(3)手冊(cè)頁(yè)，弄清楚這些功能是否可用。

.alloca函數(shù)
還有一個(gè)函數(shù)也值得一提，這就是alloca。其調(diào)用序列與malloc相同，但是它是在當(dāng)前函數(shù)的棧幀上分配存儲(chǔ)空間，而不是在堆中。其優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)函數(shù)返回時(shí)，自動(dòng)釋放它所使用的棧幀，所以不必再為釋放空間而費(fèi)心。其缺點(diǎn)是：某些系統(tǒng)在函數(shù)已被調(diào)用后不能增加棧幀長(zhǎng)度，于是也就不能支持alloca函數(shù)。盡管如此，很多軟件包還是使用alloca函數(shù)，也有很多系統(tǒng)支持它。

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