malloc関数の使い方

malloc の正式名はメモリ割り当てで、中国語では動的メモリ割り当てと呼ばれ、指定されたサイズの連続したメモリ ブロック領域を申請し、その結果を返します。 void* 型でメモリ領域アドレスを割り当てられない場合 メモリの具体的な位置がわかっている場合、実メモリ空間をバインドしたい場合は、動的にメモリを割り当てる必要があります。

void* 型は型なしのポインタを表します。 C、C では、型変換を通じて void* 型を他の型のポインターにキャストできると規定しています。

通常、無料の関数と組み合わせる必要があります。

関数定義

プロトタイプ

extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

ヘッダーファイル

#include <stdlib.h>

関数宣言

void *malloc(size_t size);

備考: void*不定の型のポインタを表します。 void * は、任意の型のデータを指すことができます。より具体的に言うと、メモリ空間を申請するときに、ユーザーがこの領域を使用して格納するデータの型が不明であることを意味します (たとえば、 char、int、またはその他のデータ型として)。

戻り値

割り当てが成功した場合は、割り当てられたメモリへのポインタ (この記憶領域の初期値は不定) が返され、それ以外の場合はヌルポインタ NULL が返されます。メモリが使用されなくなった場合は、free() 関数を使用してメモリ ブロックを解放する必要があります。関数によって返されるポインターは、任意のデータ オブジェクトで使用できるように適切に位置合わせされている必要があります。

説明

この関数のプロトタイプに関して、malloc は以前は char ポインタを返していましたが、新しい ASIC 標準では、この関数は void ポインタを返すと規定されているため、必要に応じて型変換が必要です。システムに適用して、num_bytes (または size) バイトの長さのメモリ ブロックを割り当てることができます。

通常、無料の関数と組み合わせる必要があります。 free 関数は、動的に割り当てられたアドレスを解放して、この動的に割り当てられたメモリがもう使用されていないことを示し、以前に動的に適用されたメモリをシステムに返すことができます。

関連関数

calloc、realloc、free、_alloca。

new と

本質的に言えば、malloc (Linux での具体的な実装については、man malloc を参照してください。glibc は brk()&mmap() を通じて実装されます) ) は libc 関数に実装されている場合、stdlib.h がソース コードに直接的または間接的に含まれていない場合、gcc はエラーを報告します: 'malloc' はこのスコープで宣言されていません。ターゲット ファイルが生成された場合 (動的にリンクされた malloc を想定)、実行中のプラットフォームに libc がない場合 (Linux プラットフォームの場合は、空のディレクトリに LD_LIBRARY_PATH を手動で指定するだけです)、または libc に malloc 関数がない場合は、次のようになります。実行時に実行 (ランタイム) 問題が発生しました。 New はそうではなく、c のキーワードであり、関数そのものではありません。 new はヘッダー ファイルに依存しません。C コンパイラは、new をターゲット コードにコンパイルできます (g 4.6.3 は、_Znwm 関数をターゲットに挿入します。さらに、コンパイラは、パラメータの型に応じて、対応するコンストラクタも挿入します) ）。

使用法に関しては、malloc と new には少なくとも 2 つの違いがあります。new は指定された型のポインターを返し、必要なサイズを自動的に計算できます。例:

int *p;
p = new int;
//返回类型为int *类型(整数型指针)，分配大小为sizeof(int);

または:

int *parr;
parr = new int[100];
//返回类型为int *类型(整数型指针)，分配大小为sizeof(int) * 100;

ただし、malloc を使用する場合は、バイト数を計算し、返された後に実際の型のポインターに強制的に変換する必要があります。

int *p;
p = (int*)malloc(sizeof(int) * 128);
//分配128个（可根据实际需要替换该数值）整型存储单元，
//并将这128个连续的整型存储单元的首地址存储到指针变量p中
double *pd = (double*)malloc(sizeof(double) * 12);
//分配12个double型存储单元，
//并将首地址存储到指针变量pd中

まず、malloc 関数は void * 型を返します。

C の場合、次のように記述すると: p = malloc (sizeof(int)); プログラムはコンパイルできず、「void* を int * 型変数に割り当てることはできません」というエラー メッセージが報告されます。 。

したがって、キャストするには (int *) を渡す必要があります。 C の場合、そのような要件はありませんが、C プログラムを C に移植しやすくするために、強制変換の習慣を身に付けることをお勧めします。

2 番目に、関数の実際のパラメータは sizeof(int) で、これは整数データの必要なサイズを指定するために使用されます。

malloc(0) の特殊なケースに注意する必要があり、戻り値は NULL または有効なアドレスである可能性があります (安全に解放できますが、逆参照はできません)。 malloc(-1) は禁止されていないことに注意してください。パラメータは符号なし型です。負の数の場合、非常に大きな正の数に変換される可能性があります。大きな値がないため、最終的には通常 NULL が返されます。十分なメモリブロック。

標準プログラムでは、次の形式で malloc と free を使用する必要があります:

type *p;
if(NULL == (p = (type*)malloc(sizeof(type))))
/*请使用if来判断,这是有必要的*/
{
    perror("error...");
    exit(1);
}
.../*其它代码*/
free(p);
p = NULL;/*请加上这句*/

malloc は new [] の効果を実現し、連続メモリに適用することもできます。以上 必要なメモリサイズを指定します。

たとえば、100 個の int 型スペースを割り当てたい場合:

int *p = (int*)malloc(sizeof(int) * 100);
//分配可以放得下100个整数的内存空间。

直接確認できないもう 1 つの違いは、malloc はメモリを割り当てるだけで、結果のメモリを初期化できないことです。新しいメモリの場合、その値はランダムになります。

割り当て方法と最終解放方法が異なることを除いて、ポインタは malloc または new を通じて取得され、その他の操作は一貫しています。

それを補足するために特別なケースを作成します

char *ptr;
if((ptr = (char*)malloc(0)) == NULL)
    puts("Gotanullpointer");
else
    puts("Gotavalidpointer");

この時点で、「有効なポインターを取得しました」というメッセージが表示される場合もあれば、「ヌル ポインターを取得しました」というメッセージが表示される場合もあります。

作業メカニズム

malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。如果无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。

Linux Libc6采用的机制是在free的时候试图整合相邻的碎片，使其合并成为一个较大的free空间。

程序示例

正常程序

typedef struct data_type{
    int age;
    char name[20];
}data;
data*bob=NULL;
bob=(data*)malloc(sizeof(data));
if(bob!=NULL)
{
    bob->age=22;
    strcpy(bob->name,"Robert"); 
    printf("%s is %d years old.\n",bob->name,bob->age);
}
else
{
    printf("mallocerror!\n");
    exit(-1);
}  
free(bob);
bob=NULL;

输出结果：Robert is 22 years old.

内存泄漏实例

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MAX 100000000int main(void)

{
    int *a[MAX] = {NULL};
    int i;
    for(i=0;i<MAX;i++)
    {
    a[i]=(int*)malloc(MAX);
    }
    return 0;
}

注：malloc申请之后没有检测返回值。

推荐教程：C#视频教程

以上がmalloc関数の使い方の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。