本站小編為你精心準(zhǔn)備了C語(yǔ)言動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

一、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)

C語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理由一組標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)，其原型在標(biāo)準(zhǔn)文件<stdlib.h>里描述，需要用這些功能時(shí)應(yīng)包含這個(gè)文件。與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配有關(guān)的函數(shù)共有四個(gè)：

1）存儲(chǔ)分配函數(shù)malloc。其函數(shù)原型是：voidmalloc(unsignedintsize)；其作用是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配一個(gè)長(zhǎng)度為size的連續(xù)空間。這里的size是一個(gè)無(wú)符號(hào)整型，malloc的返回值為void類型，它分配一片能存放大小為size的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)塊，返回指向該存儲(chǔ)塊起始地址的指針值；如果不能滿足申請(qǐng)（例如內(nèi)存不足）就返回空指針NULL。所以在調(diào)用該函數(shù)時(shí)應(yīng)該檢測(cè)返回值是否為NULL并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

2）帶計(jì)數(shù)和清0的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配函數(shù)calloc。其函數(shù)原型是：

void*calloc(unsignedn，unsignedsize)；參數(shù)size意指數(shù)據(jù)元素的大小，n指要存放的元素個(gè)數(shù)。calloc將分配一塊存儲(chǔ)，其大小足以存放n個(gè)大小各為size的元素，分配之后還把存儲(chǔ)塊里全部清0（初始化為0值）。如果分配不成功就返回NULL。

3）動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)釋放函數(shù)free。其原型是：voidfree(void*p)；其作用是釋放指針p所指的內(nèi)存區(qū)，使這部分內(nèi)存區(qū)能被其它變量使用。p是調(diào)用calloc或malloc函數(shù)時(shí)返回的值。free函數(shù)無(wú)返回值。如果當(dāng)時(shí)p的值是空指針，free就什么也不做。注意，調(diào)用free(p)不會(huì)改變p的值（在函數(shù)里不可能改變值參數(shù)p），但被p指向的內(nèi)存區(qū)的內(nèi)容卻可能變了（可能由于存儲(chǔ)管理的需要）。釋放后不允許再通過(guò)p去訪問(wèn)已釋放的區(qū)，否則也可能引起災(zāi)難性后果。由于內(nèi)存區(qū)域有限，每個(gè)程序都應(yīng)盡量節(jié)省資源。當(dāng)所分配的內(nèi)存區(qū)域不再使用時(shí)，就應(yīng)及時(shí)將它釋放，以便其它的變量或者程序使用，這應(yīng)該成為習(xí)慣。這時(shí)就要用到free函數(shù)。

4）分配調(diào)整函數(shù)realloc。其函數(shù)原型是：void*realloc(void*p，unsignedn)；其作用是更改以前的存儲(chǔ)分配。在調(diào)用realloc時(shí)，指針變量p的值必須是調(diào)用calloc或malloc函數(shù)時(shí)返回的值，參數(shù)n表示現(xiàn)在需要的存儲(chǔ)塊大小。realloc在無(wú)法滿足新要求時(shí)返回NULL，同時(shí)也保持p所指的存儲(chǔ)塊的內(nèi)容不變。如果能夠滿足要求，realloc就返回一片存放大小為n的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)塊，并保證該塊的內(nèi)容與原塊一致：如果新塊較小，其中將存放著原塊里大小為n的范圍內(nèi)的那些數(shù)據(jù)；如果新塊更大，原有數(shù)據(jù)存在新塊的前面一部分里，新增的部分不自動(dòng)初始化。如果分配成功，原存儲(chǔ)塊的內(nèi)容就可能改變了，因此不允許再通過(guò)p來(lái)使用它。請(qǐng)注意：通過(guò)動(dòng)態(tài)分配得到的塊是一個(gè)整體，只能作為一個(gè)整體管理。在調(diào)用free(p)或者realloc(p，……)時(shí)，p當(dāng)時(shí)的值必須是以前通過(guò)調(diào)用存儲(chǔ)分配函數(shù)得到的，絕不能對(duì)指在動(dòng)態(tài)分配塊里其它位置的指針調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)，更不能對(duì)并不指向動(dòng)態(tài)分配塊的指針使用它們，那樣做的后果不堪設(shè)想。

二、使用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理的要點(diǎn)

1)必須檢查分配的成功與否。常的解決辦法是，在使用內(nèi)存之前檢查指針是否為NULL。如果指針p是函數(shù)的參數(shù)，那么在函數(shù)的入口處用assert(p!=NULL)進(jìn)行檢查。如果是用malloc或new來(lái)申請(qǐng)內(nèi)存，則用以下語(yǔ)句來(lái)防錯(cuò)：if((p=(...*)malloc(…))==NULL){……/*對(duì)分配未成功情況的處理*/}。2）系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)分配塊的使用不做任何檢查。編程序的人需要保證使用的正確性，絕不可以超出實(shí)際存儲(chǔ)塊的范圍進(jìn)行訪問(wèn)。例如在使用數(shù)組時(shí)經(jīng)常發(fā)生下標(biāo)“多1”或者“少1”的操作。這種越界訪問(wèn)可能造成大災(zāi)難。3）一個(gè)動(dòng)態(tài)分配塊的存在期并不依賴于分配這個(gè)塊的地方。在一個(gè)函數(shù)里分配的存儲(chǔ)塊的存在期與該函數(shù)的執(zhí)行期無(wú)關(guān)。函數(shù)結(jié)束時(shí)不會(huì)自動(dòng)回收這一存儲(chǔ)塊，要回收這種塊，唯一的方法就是通過(guò)free釋放（完全由寫程序的人控制）。4）如果在函數(shù)里分配了一個(gè)存儲(chǔ)塊，并用局部變量指向它，在這個(gè)函數(shù)退出前就必須考慮如何處理這個(gè)塊。如果這個(gè)塊已經(jīng)沒(méi)用了，那么就應(yīng)該把它釋放掉；如果這個(gè)塊還有用（其中保存著有用的數(shù)據(jù)），那么就應(yīng)該把它的地址賦給存在期更長(zhǎng)的變量（例如全局變量），或者把這個(gè)地址作為函數(shù)返回值，讓調(diào)用函數(shù)的地方去管理它。5）其它情況也可能造成存儲(chǔ)塊丟失。例如給一個(gè)指向動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)塊的指針賦其它值，如果此前沒(méi)有其它指針指向這個(gè)塊，此后就再也無(wú)法找到它了。如果一個(gè)存儲(chǔ)塊丟失了，在這個(gè)程序隨后的運(yùn)行中，將永遠(yuǎn)不能再用這個(gè)存儲(chǔ)塊所占的存儲(chǔ)。6）計(jì)算器系統(tǒng)里的存儲(chǔ)管理分很多層次。一個(gè)程序運(yùn)行時(shí)，操作系統(tǒng)分給它一部分存儲(chǔ)，供它保存代碼和數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)區(qū)里包括一塊動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)，由這個(gè)程序的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)管理。該程序運(yùn)行中的所有動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)申請(qǐng)都在這塊空間里分配，釋放就是把不用的存儲(chǔ)塊交還程序的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。一旦這個(gè)程序結(jié)束，操作系統(tǒng)就會(huì)收回它占用的所有存儲(chǔ)空間。

三、關(guān)于動(dòng)態(tài)調(diào)整策略

我們可以將一個(gè)動(dòng)態(tài)分配的，能存儲(chǔ)許多元素的存儲(chǔ)塊可以看成一個(gè)“數(shù)組”，要實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)能在使用中根據(jù)需要增長(zhǎng)的“動(dòng)態(tài)”數(shù)組，需要考慮所采用的增長(zhǎng)策略。

一個(gè)簡(jiǎn)單而直接的想法是設(shè)定一個(gè)增量，例如10，一旦存儲(chǔ)區(qū)滿時(shí)就把存儲(chǔ)區(qū)擴(kuò)大10個(gè)單元。仔細(xì)考慮和計(jì)算會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣做有很大的缺限。實(shí)際中對(duì)存儲(chǔ)量的需要常常是逐步增加的。一般說(shuō)，在遇到存儲(chǔ)區(qū)滿時(shí)，實(shí)際上需要另外分配一塊更大的存儲(chǔ)區(qū)，并需要把原塊里已有的元素復(fù)制到新塊里。realloc完成這種操作的代價(jià)通常與原有的元素個(gè)數(shù)成正比。

四、函數(shù)、指針和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)

如果需要在函數(shù)里處理一組數(shù)據(jù)，并把處理結(jié)果反應(yīng)到調(diào)用函數(shù)的地方，最合適的辦法就是在函數(shù)調(diào)用時(shí)提供數(shù)組的起始位置和元素?cái)?shù)目（或者結(jié)束位置）。這時(shí)函數(shù)完全不必知道用的是程序里定義的數(shù)組變量，還是動(dòng)態(tài)分配的存儲(chǔ)塊。例如，我們完全可以用如下方式調(diào)用篩法函數(shù)：intns[1000]；intmain(){inti，j；sieve(1000，ns)；for(j=1，i=2；i<=n；++i)；if(ns[i]==1){printf("%7d%c"，i，(j%8?''''''''：''''\n''''))；++j；}putchar(''''\n'''')；return0；}

在前一節(jié)的篩法程序?qū)嵗铮覀冊(cè)谥骱瘮?shù)里通過(guò)動(dòng)態(tài)分配取得存儲(chǔ)，而后調(diào)用函數(shù)sieve，最后還是由main函數(shù)釋放這塊存儲(chǔ)。這樣，分配和釋放的責(zé)任位于同一層次，由同一個(gè)函數(shù)（函數(shù)main）完成。這樣做最清晰，易于把握，是最好的處理方案。

但也存在一些情況，其中不能采用上述做法，例如上面的直方圖程序。程序里定義了一個(gè)讀入函數(shù)，它需要根據(jù)輸入情況確定如何申請(qǐng)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。這時(shí)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)的申請(qǐng)?jiān)诒徽{(diào)用函數(shù)readscore的內(nèi)部，該函數(shù)完成向存儲(chǔ)塊里填充數(shù)據(jù)的工作，最后把做好的存儲(chǔ)塊（就像是一個(gè)數(shù)組）的地址通過(guò)返回值送出來(lái)。調(diào)用函數(shù)（main）用類型合適的指針接收這個(gè)地址值，而后通過(guò)這個(gè)指針使用這一存儲(chǔ)塊里的數(shù)據(jù)。

首先，這一做法完全正確，因?yàn)閯?dòng)態(tài)分配的存儲(chǔ)塊將一直存在到明確調(diào)用free釋放它為止。雖然上述存儲(chǔ)塊是在函數(shù)readscores里面分配的，但它的生命周期（生存期）并不隨該函數(shù)的退出而結(jié)束。語(yǔ)句：

scores=readscores(&n)；使scores得到函數(shù)readscores的運(yùn)行中申請(qǐng)來(lái)并填充好數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)塊，在main里繼續(xù)用這個(gè)塊是完全沒(méi)問(wèn)題的。當(dāng)然，采用這種方式，readscores就不應(yīng)該在退出前釋放該塊。注意：上面的調(diào)用除了傳遞有關(guān)的數(shù)據(jù)外，實(shí)際上還有存儲(chǔ)管理責(zé)任的轉(zhuǎn)移問(wèn)題。在readscores把一塊存儲(chǔ)的指針通過(guò)返回值送出來(lái)時(shí)，也把釋放這塊存儲(chǔ)的責(zé)任轉(zhuǎn)交給main。這樣，我們也可以看出前面的程序忽略了一件事情，在那里沒(méi)有釋放這一存儲(chǔ)塊。應(yīng)做的修改就是在main的最后加一個(gè)釋放語(yǔ)句（當(dāng)然，由于main的結(jié)束就就是整個(gè)程序的結(jié)束，未釋放的這塊存儲(chǔ)也不會(huì)再有用了。如前所述，在這個(gè)程序結(jié)束后，操作系統(tǒng)將會(huì)回收這個(gè)程序占用的全部存儲(chǔ)）。

現(xiàn)在考慮readscores的設(shè)計(jì)里的一個(gè)問(wèn)題。在前面的程序里，readscores通過(guò)int指針參數(shù)(實(shí)參應(yīng)該是一個(gè)int變量的地址)傳遞實(shí)際讀入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。另一種可能做法是讓函數(shù)返回這一整數(shù)值，例如將其原型改成：intreadscores(???)；這樣，我們?cè)趍ain里就可以寫如下形式的調(diào)用：if(readscores(……)<=0){……}/*產(chǎn)生錯(cuò)誤信息并結(jié)束程序*/(這一寫法使人想起標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的輸入函數(shù)scanf)。如果這樣設(shè)計(jì)函數(shù)，調(diào)用readscores的地方就需要通過(guò)實(shí)參取得函數(shù)里動(dòng)態(tài)分配的存儲(chǔ)塊地址。也就是說(shuō)，要從參數(shù)獲得一個(gè)指針值。問(wèn)題是，這個(gè)函數(shù)的參數(shù)應(yīng)該如何定義呢？答案與其它情況完全一樣。如果我們想通過(guò)實(shí)參取得函數(shù)里送出來(lái)的一個(gè)int值，就要把一個(gè)int變量的地址送進(jìn)函數(shù)，要求函數(shù)間接地給這個(gè)變量賦值。同理，現(xiàn)在需要得到一個(gè)指針值，就應(yīng)該通過(guò)實(shí)參把這種指針變量的地址送進(jìn)去，讓函數(shù)通過(guò)該地址給調(diào)用時(shí)指定的指針變量賦值。這樣，修改后的函數(shù)readscores的原型應(yīng)該是：intreadscores(double**dpp)；

總的說(shuō)來(lái)，我們介紹了指針、函數(shù)與動(dòng)態(tài)分配之間的一些關(guān)系，并討論了幾種不同的處理技術(shù)。只要有可能，在程序里最好使用第一種設(shè)計(jì)，因?yàn)樗钋逦沧畈蝗菀壮霈F(xiàn)忘記釋放的情況，如果不得已而采用了其它方式，那么就一定要記得存儲(chǔ)管理責(zé)任的交接問(wèn)題，并在適當(dāng)?shù)牡胤结尫艅?dòng)態(tài)分配的存儲(chǔ)區(qū)。

摘要：本文探討了C語(yǔ)言的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)、使用要點(diǎn)、動(dòng)態(tài)調(diào)整策略等方面內(nèi)容，以其對(duì)有關(guān)人員提供參考/

關(guān)鍵詞：C語(yǔ)言；動(dòng)態(tài)；存儲(chǔ)；管理。

所謂動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配就是指在程序執(zhí)行的過(guò)程中動(dòng)態(tài)地分配或者回收存儲(chǔ)空間的分配內(nèi)存的方法。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配不像數(shù)組等靜態(tài)分配方法那樣需要預(yù)先分配存儲(chǔ)空間，而是由系統(tǒng)根據(jù)程序的需要實(shí)時(shí)分配，且分配的大小就是程序要求的大小。