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4. 指针和动态内存

article 2025/1/5 6:59:35

一、栈vs堆

stack、static/global、Code在编译期大小就确定了。只有堆区(动态分配内存)，它不是固定的

🍐栈溢出:无穷递归的情况

内存中预留给栈的空间，在运行期间不会增长。
堆是一块很大，可以自由使用的内存

🍊 堆主要涉及的function

🍋 例子

在堆上分配的内存需要手动释放

二、malloc calloc realloc free

🍌 malloc

不能对void* 直接进行操作，为了使用这块内存，需要对指针进行类型转换

🍉 calloc

与 malloc 不同，有两个传输参数，第一个参数是特定类型的元素数量，第二个参数是类型的大小
malloc分配完内存之后并不会对其进行初始化，calloc会将其初始化为0

🍇 relloc

如果有一块动态分配的内存，然后你想修改内存的大小
第一个参数是指向已经分配内存的起始地址的指针，第二个参数是新的内存块的大小

🍓 free

🍈例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	int n;
	printf("请输入数组大小\n");
	scanf("%d",&n);
 
	int *A = (int*)calloc(n,sizeof(int));
	int *B = (int*)malloc(n*sizeof(int));	//实测也初始化后居然是0
 
 
	for(int i=0;i<n;i++)
		printf("%d ",A[i]);
	printf("\n");
 
	for(int i=0;i<n;i++)
		printf("%d ",B[i]);
	printf("\n");
 
	free(A);
	free(B);
 
	A[2] = 8;	// 我的开发环境free后仍可以修改
 
	printf("after free\n");
	for(int i=0;i<n;i++)
		printf("%d ",A[i]);
	printf("\n");
 
	for(int i=0;i<n;i++)
		printf("%d ",B[i]);
	printf("\n");
 
 
	int *c = (int*)malloc(n*sizeof(int));
	int *d = (int*)realloc(c,2*n*sizeof(int));
	printf("旧地址：%d ，新地址：%d \n",c,d);
}

输出

请输入数组大小
10
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 
after free
0 0 8 21845 0 0 0 0 0 0 
1433758336 21845 1433755664 21845 0 0 0 0 0 0 
旧地址：1433758384 ，新地址：1433758384

三、内存泄漏

/*
	简单的赌博游戏
	JQK电脑自动洗牌
	玩家猜测Q的位置  1 2 3
	猜对了：收获3倍下注金额
	猜错了：失去下注金额
	开局有100块
*/
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
 
int cash = 100;
 
void play(int bet)
{
	//char c[3] = {'J','Q','K'};	// 正常写法，不会有内存泄露【因为栈自动“free”】
	char *c = (char*)malloc(1024*1024*sizeof(char));
	c[0] = 'J';	c[1] = 'Q';	c[2] = 'K';
 
	printf("洗牌中\n");
	srand(time(NULL));	// 随机数种子
	int i;
	for(i=0;i<5;i++)
	{
		int x = rand()%3;
		int y = rand()%3;
		int temp = c[x];
		c[x] = c[y];
		c[y] = temp;		// 调换xy位置
	}
 
	int playersGuess;
	printf("Q 在哪个位置  1，2，3？\n");
	scanf("%d",&playersGuess);
 
	if(c[playersGuess-1] == 'Q')
	{
		cash += 3*bet;
		printf("你赢了，结果是 \"%c %c %c\" 总金额 = %d\n",c[0],c[1],c[2],cash);
	}
	else
	{
		cash -= bet;
		printf("你输了，结果是 \"%c %c %c\" 总金额 = %d\n",c[0],c[1],c[2],cash);
	}
 
	//free(c);
}
 
 
int main()
{
	int bet;
	printf("总金额 = %d\n",cash);
	while(cash>0)
	{
		printf("请输入下注金额");
		scanf("%d",&bet);
		if(bet==0||bet>cash) break;
		play(bet);
		printf("\n*************************\n");
	}
}