从本质上来说,malloc( Linux上具体实现可以参考man malloc,glibc通过brk()&mmap()实现)是libc里面实现的一个函数,如果在source code中没有直接或者间接include过stdlib.h,那么gcc就会报出error:‘malloc’ was not declared in this scope。如果生成了目标文件(假定动态链接malloc),如果运行平台上没有libc(Linux平台,手动指定LD_LIBRARY_PATH到一个空目录即可),或者libc中没有malloc函数,那么会在运行时(Run-time)出错。new则不然,是c++的关键字,它本身不是函数。new不依赖于头文件, c++编译器就可以把new编译成目标代码(g++4.6.3会向目标中插入_Znwm这个函数,另外,编译器还会根据参数的类型,插入相应的构造函数)。
在使用上,malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的 指针,并且可以自动计算所需要大小。比如:
1 2 3 | 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); |
或:
1 2 3 | 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; |
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。
1 2 3 4 5 6 7 | 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 |
第一、malloc 函数返回的是 void * 类型。对于C++,如果你写成:p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译,报错:“不能将 void* 赋值给 int * 类型 变量”。所以必须通过 (int *) 来将 强制转换。而对于C,没有这个要求,但为了使C程序更方便的移植到C++中来,建议养成 强制转换的习惯。
在Linux中可以有这样:malloc(0),这是因为Linux中malloc有一个下限值16Bytes,注意malloc(-1)是禁止的;
但是在某些系统中是不允许malloc(0)的。在规范的程序中我们有必要按照这样的格式去使用malloc及 free:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 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 也可以达到 new [] 的效果,申请出一段连续的内存,方法无非是指定你所需要内存大小。
比如想分配100个int类型的空间:
1 2 | int *p=( int *) malloc ( sizeof ( int )*100);//分配可以放得下100个整数的内存空间。 |
另外有一点不能直接看出的区别是,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。
除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到 指针,在其它操作上保持一致。
对其做一个特例补充
1 2 3 4 5 | char *ptr;if ((ptr=( char *) malloc (0))==NULL)puts ( "Gotanullpointer" );elseputs ( "Gotavalidpointer" ); |
此时得到的是Got a valid pointer。把0赋给malloc能得到一个合法的 指针。
原理是:
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。
正常程序
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内存泄漏实例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | 例1:#include<stdio.h>#include<malloc.h>#defineMAX100000000intmain( void ){int *a[MAX]={NULL};inti;for (i=0;i<MAX;i++){a[i]=( int *) malloc (MAX);}return0;}例1: 对 malloc 申请之后没有检测返回值; |
例2:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 | #include"stdio.h"#include"malloc.h"//malloc()函数被包含在malloc.h里面int main( void ){char *a=NULL; //声明一个指向a的char*类型的指针 a=( char *) malloc (100* sizeof ( char )); //使用malloc分配内存的首地址,然后赋值给aif (!a) //如果malloc失败,可以得到一些log {perror ( "malloc" );return -1;}sprintf (a, "%s" , "HelloWorld\n" ); //"HelloWorld\n"写入a指向的地址 printf ( "%s\n" ,a); //输出用户输入的数据 free (a); //释放掉使用的内存地址return0; //例2有无内存泄露? }例2:检测 malloc 返回值条件有误 |
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