C语言动态内存开辟

malloc函数

malloc函数包含再#include<stdlib.h>头文件中

void* malloc (size_t size);

这个函数向内存申请⼀块连续可⽤的空间，并返回指向这块空间的指针。

1. 如果开辟成功，则返回⼀个指向开辟好空间的指针。
   2.如果开辟失败，则返回⼀个 NULL 指针，因此malloc的返回值⼀定要做检查。
   3.返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使⽤的时候使⽤者⾃⼰来决定。
   4.如果参数 size 为0，malloc的⾏为是标准是未定义的，取决于编译器。

free函数

free函数包含再#include<stdlib.h>头文件中
函数free专⻔是⽤来做动态内存的释放和回收的

如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的⾏为是未定义的。
如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{int num=0;scanf("%d",&num);int* arr=(int*)malloc(sizeof(int)*num);if(arr!=NULL){for(int i=0;i<num;i++){printf("%d ",arr[i]);}}free(arr);arr=NULL;return 0;
} 

malloc函数开辟出来的数据是随机值。
动态开辟的空间⼀定要释放，并且正确释放。

calloc函数

void* calloc (size_t num, size_t size);> calloc函数的功能是为 num 个⼤⼩为 size 的元素开辟⼀块空间，并且把空间的每个字节初始化为0
> 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为0

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));if(NULL != p){int i = 0;for(i=0; i<10; i++){printf("%d ", *(p+i));}}free(p);p = NULL;return 0;
}

动态开辟的空间⼀定要释放，并且正确释放。

realloc函数

有时会我们发现过去申请的空间太⼩了，有时候我们⼜会觉得申请的空间过⼤了，那为了合理的时候内存，我们⼀定会对内存的⼤⼩做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存⼤⼩的调整。

void* realloc (void* ptr, size_t size);1.ptr 是要调整的内存地址
2.size 调整之后新⼤⼩
3.返回值为调整之后的内存起始位置。
4.这个函数调整原内存空间⼤⼩的基础上，还会将原来内存中的数据移动到 新 的空间。
5.realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
情况1：原有空间之后有⾜够⼤的空间
情况2：原有空间之后没有⾜够⼤的空间
当是情况1的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发⽣变化。
当是情况2的时候，原有空间之后没有⾜够多的空间时，扩展的⽅法是：在堆空间上另找⼀个合适⼤⼩
的连续空间来使⽤。这样函数返回的是⼀个新的内存地址。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));int *pp=realloc(p,sizeof(int)*100);if(pp!=NULL){p=pp;}free(p);p = NULL;return 0;
}

二维数组的动态内存开辟

int main()
{int row=3,col=3;int** arr=(int**)malloc(sizeof(int*)*row);//给行分配空间 for(int i=0;i<col;i++){arr[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*col);//给列分配空间 }for(int i=0;i<row;i++){for(int j=0;j<col;j++){arr[i][j]=i+j;//给数组赋值 }}for(int i=0;i<row;i++){for(int j=0;j<col;j++){printf("%d ",arr[i][j]);//打印数组 }printf("\n");}for(int i=0;i<col;i++){free(arr[i]);//释放列 }free(arr);//释放行 return 0;
} 

二维数组动态内存开辟例题转置矩阵

int** transpose(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes){int m = matrixSize;int n = matrixColSize[0];int i, j;int **res = (int**)malloc(sizeof(int*) * n);*returnColumnSizes = (int*)malloc(sizeof(int) * n);for (i = 0; i < n; i++) {res[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * m);(*returnColumnSizes)[i] = m;for (j = 0; j < m; j++) { res[i][j] = matrix[j][i];}}*returnSize = n;return res;
}
int main() {// 定义矩阵大小和列大小int matrixSize = 3; // 假设矩阵有3行int matrixColSize = 3; // 假设矩阵有3列int returnSize = 0; // 用于接收转置后矩阵的行数int* returnColumnSizes = NULL; // 用于接收转置后矩阵每行的列数数组// 创建原始矩阵int** matrix = (int**)malloc(sizeof(int*) * matrixSize);for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {matrix[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * matrixColSize);}// 填充矩阵数据for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {for (int j = 0; j < matrixColSize; j++) {matrix[i][j] = i * matrixColSize + j; // 例如，用行和列的乘积加和来填充}}// 调用 transpose 函数int** transposedMatrix = transpose(matrix, matrixSize, &matrixColSize, &returnSize, &returnColumnSizes);// 打印转置后的矩阵printf("Transposed Matrix:\n");for (int i = 0; i < returnSize; i++) {for (int j = 0; j < returnColumnSizes[i]; j++) {printf("%d ", transposedMatrix[i][j]);}printf("\n");}// 释放内存for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {free(matrix[i]);}free(matrix);for (int i = 0; i < returnSize; i++) {free(transposedMatrix[i]);}free(transposedMatrix);free(returnColumnSizes);return 0;
}