练习——动态内存分配的笔试题

**练习——动态内存分配**

###1. 动态内存分配概述动态内存分配是指在程序运行期间根据需要动态地分配和回收内存的过程。它允许程序员在程序执行期间动态地创建和释放内存块，从而提高了内存利用率和效率。

###2. 动态内存分配函数C语言中提供了以下几种常见的动态内存分配函数：

* `malloc(size_t size)`: 分配一个大小为`size`字节的内存块。
* `calloc(size_t num, size_t size)`: 分配一个包含`num`个元素，每个元素大小为`size`字节的数组。
* `realloc(void *ptr, size_t size)`: 将已分配的内存块的大小调整为`size`字节。
* `free(void *ptr)`:释放一个已分配的内存块。

###3. 动态内存分配示例#### 示例1：使用malloc函数分配内存块

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
 // 分配一个大小为10字节的内存块 int *ptr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
 if (ptr == NULL) {
 printf("Memory allocation failed
");
 return -1;
 }
 // 使用分配的内存块 for (int i =0; i < 10; i++) {
 ptr[i] = i +1;
 }
 //释放内存块 free(ptr);
 return0;
}

#### 示例2：使用calloc函数分配数组

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
 // 分配一个包含5个元素，每个元素大小为10字节的数组 int *arr = (int *)calloc(5,10 * sizeof(int));
 if (arr == NULL) {
 printf("Memory allocation failed
");
 return -1;
 }
 // 使用分配的数组 for (int i =0; i < 5; i++) {
 for (int j =0; j < 10; j++) {
 arr[i *10 + j] = i +1;
 }
 }
 //释放内存块 free(arr);
 return0;
}

#### 示例3：使用realloc函数调整内存块大小

c#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
 // 分配一个大小为10字节的内存块 int *ptr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
 if (ptr == NULL) {
 printf("Memory allocation failed
");
 return -1;
 }
 // 使用分配的内存块 for (int i =0; i < 10; i++) {
 ptr[i] = i +1;
 }
 // 将内存块大小调整为20字节 int *new_ptr = (int *)realloc(ptr,20 * sizeof(int));
 if (new_ptr == NULL) {
 printf("Memory reallocation failed
");
 free(ptr);
 return -1;
 }
 // 使用调整后的内存块 for (int i =10; i < 20; i++) {
 new_ptr[i] = i +1;
 }
 //释放内存块 free(new_ptr);
 return0;
}

###4. 动态内存分配注意事项* **使用free函数释放内存块**: 在程序结束时，必须使用`free`函数释放所有动态分配的内存块，以避免内存泄漏。
* **检查malloc和calloc函数返回值**: 如果`malloc`或`calloc`函数返回`NULL`,则表示内存分配失败，应立即处理错误并终止程序。
* **使用realloc函数调整内存块大小**: 当需要调整已分配的内存块大小时，应使用`realloc`函数，而不是重新分配新内存块，然后将数据复制到新内存中。

###5. 总结动态内存分配是程序员在编程过程中必须掌握的一项基本技能。通过正确使用`malloc`、`calloc`和`realloc`函数，可以有效地管理内存资源，提高程序的性能和效率。然而，也要注意避免内存泄漏和其他潜在问题，以确保程序的稳定性和安全性。