@skyway 2015-10-18T08:52:26.000000Z 字数 2566 阅读 978

内存分配与拷贝

C++

title: 内存分配malloc、realloc
date: 2015-09-01 17:30:28
catagories: 编程
tags: [C++, realloc, calloc, alloca, memmove]

realloc

先判断当前的指针是否有足够的连续空间，如果有，扩大mem_address指向的地址，并且将mem_address返回；如果空间不够，先按照newsize指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，而后释放原来mem_address所指内存区域，同时返回新分配的内存区域的首地址。即重新分配存储器块的地址。

声明

void *realloc(void *ptr, size_t size)

参数

ptr -- 指针指向一个要重新分配内存的内存块，该内存块之前是通过调用 malloc、calloc或realloc进行分配内存的。如果为空指针，则会分配一个新的内存块(未初始化)，且函数返回一个指向它的指针。
size -- 内存块的新的大小，以字节为单位。如果大小为 0，且ptr 指向一个已存在的内存块，则ptr所指向的内存块会被释放，并返回一个空指针。
返回值
该函数返回一个指针，指向重新分配大小的内存。如果请求失败，则返回 NULL。

#include <stdio.h>      /* printf, scanf, puts */
#include <stdlib.h>     /* realloc, free, exit, NULL */
int main()
{
   char *str;
   /* 最初的内存分配 */
   str = (char *) malloc(15);
   strcpy(str, "jikexueyuan");
   printf("String = %s,  Address = %un", str, str);
   /* 重新分配内存 */
   str = (char *) realloc(str, 25);
   strcat(str, ".com");
   printf("String = %s,  Address = %un", str, str);
   free(str);
   return(0);
}

问题

realloc失败返回NULL给原有指针，但未释放原有内存，会造成内存泄露

void *ptr = realloc(ptr, new_size);
if (!ptr) {
    // 错误处理
}

正确处理：

void *new_ptr = realloc(ptr, new_size);
if (!new_ptr) {
    // 错误处理。
}
ptr = new_ptr

当size为0时realloc释放分配内存导致double free而崩溃。

void *new_ptr = realloc(old_ptr, new_size);
//其它代码
free(new_ptr);

calloc

calloc函数得到的内存空间是经过初始化的，其内容全为0。calloc函数适合为数组申请空间，可以将size设置为数组元素的空间长度，将n设置为数组的容量。

void *calloc(size_t nobj, size_t size);

分配足够的内存给nobj个大小为size的对象组成的数组,并返回指向所分配区域的第一个字节的指针;若内存不够,则返回NULL,该空间的初始化大小为0字节。

char *p = (char *) calloc(100,sizeof(char));

calloc函数的分配的内存也需要自行释放

malloc

void* malloc(size_t size);
分配足够的内存给大小为size的对象,并返回指向所分配区域的第一个字节的指针;若内存不够,则返回NULL. 不对分配的空间进行初始化.
char *p = (char *)malloc(sizeof(char));
通过malloc函数得到的堆内存必须使用memset函数来初始化:
void * memset (void * p,int c,int n) ;

使用free()函数来释放内存空间，但是，free函数只是释放指针指向的内容，而该指针仍然指向原来指向的地方，此时，指针为野指针，如果此时操作该指针会导致不可预期的错误。安全做法是：在使用free函数释放指针指向的空间之后，将指针的值置为NULL。

alloca

其调用序列与malloc相同，但是它是在当前函数的栈帧上分配存储空间，而不是在堆中。其优点是：当函数返回时，自动释放它所使用的栈帧，所以不必释放空间。其缺点是：某些系统在函数已被调用后不能增加栈帧长度，于是也就不能支持alloca 函数。

使用malloc,calloc,realloc函数分配的内存空间都要使用Free函数或者指针参数为NULL的realloc函数来释放。

malloc/free与new/delete的区别

对于用户自定义的对象而言，用maloc/free无法满足动态管理对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。

malloc与free是C++/C 语言的标准库函数，new/delete 是C++的运算符。
new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需大小。而 malloc 则必须要由我们计算字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。
malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。
用free释放“new创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。delete释放“malloc申请的动态内存”，理论上讲程序不会出错，但是该程序的可读性很差。

memcpy和memmove

void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t count);
void *memmove(void *dst, const void *src, size_t count);

唯一的区别是，当内存发生局部重叠的时候，memmove保证拷贝的结果是正确的，memcpy不保证拷贝的结果的正确。但memcopy比memmove的速度要快一些。

此处输入图片的描述

第一种：拷贝重叠的区域不会出现问题，内容均可以正确的被拷贝。

第二种：问题出现在右边的两个字节，这两个字节的原来的内容首先就被覆盖了，而且没有保存。所以接下来拷贝的时候，拷贝的是已经被覆盖的内容，显然这是有问题的。

参考：http://blog.chinaunix.net/uid-26495963-id-3080058.html