C语言中的malloc、new、memset函数解析

1. malloc

在window下，malloc的函数原型:

extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

头文件：

#include<malloc.h>或者#include<alloc.h>两者的内容是完全一样的

• 如果分配成功：则返回指向被分配内存空间的指针
• 不然返回指针NULL
• 同时，当内存不再使用的时候，应使用free()函数将内存块释放掉。
  
  关于：void*,表示未确定类型的指针，c,c++规定void*可以强转为任何其他类型的指针，
  
  malloc:
• malloc分配的内存大小至少为参数所指定的字节数
• malloc的返回值是一个指针，指向一段可用内存的起始位置，指向一段可用内存的起始地址，多次调用malloc所分配的地址不能有重叠部分，除非某次malloc所分配的地址被释放掉malloc应该尽快完成内存分配并返回（不能使用NP-hard的内存分配算法）实现malloc时应同时实现内存大小调整和内存释放函数（realloc和free）
• malloc和free是配对的，如果申请后不释放就是内存泄露。
  
  简单的说：
  
  malloc函数其实就是在内存中找一片指定大小的空间，然后将这个空间的首地址给一个指针变量，这里的指针变量可以是一个单独的指针，也可以是一个数组的首地址，这要看malloc函数中参数size的具体内容。

2. new

new返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要的大小。

int *p;
p = new int;//返回类型为int* ，分配的大小是sizeof(int)
p = new int[100];//返回类型是int*类型，分配的大小为sizeof(int)*100

而malloc需要我们自己计算字节数，并且返回的时候要强转成指定类型的指针。

int *p;
p = (int *)malloc(sizeof(int));

（1）malloc的返回是void,如果我们写成了：p=malloc(sizeof(int));间接的说明了（将void转化给了int，这不合理）

（2）malloc的实参是sizeof(int)，用于指明一个整型数据需要的大小，如果我们写成p=(int*)malloc(1),那么可以看出：只是申请了一个一个字节大小的空间。

（3）malloc只管分配内存，并不能对其进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。一般意义上：我们习惯性的将其初始化为NULL，当然也可以使用memset函数。

3. memset函数

在前面不止一次说过，定义变量时一定要进行初始化，尤其是数组和结构体这种占用内存大的数据结构。在使用数组的时候经常因为没有初始化而产生“烫烫烫烫烫烫”这样的野值，俗称“乱码”。

每种类型的变量都有各自的初始化方法，memset() 函数可以说是初始化内存的“万能函数”，通常为新申请的内存进行初始化工作。它是直接操作内存空间，mem即“内存”（memory）的意思。该函数的原型为：

# include <string.h>
void *memset(void *s, int c, unsigned long n);

函数的功能是：将指针变量 s 所指向的前 n 字节的内存单元用一个“整数” c 替换，注意 c 是 int 型。s 是 void* 型的指针变量，所以它可以为任何类型的数据进行初始化。

memset() 的作用是在一段内存块中填充某个给定的值。因为它只能填充一个值，所以该函数的初始化为原始初始化，无法将变量初始化为程序中需要的数据。用memset初始化完后，后面程序中再向该内存空间中存放需要的数据。

memset 一般使用“0”初始化内存单元，而且通常是给数组或结构体进行初始化。一般的变量如 char、int、float、double 等类型的变量直接初始化即可，没有必要用 memset。如果用 memset 的话反而显得麻烦。

当然，数组也可以直接进行初始化，但 memset 是对较大的数组或结构体进行清零初始化的最快方法，因为它是直接对内存进行操作的。

memset 函数的第三个参数 n 的值一般用 sizeof() 获取，这样比较专业。注意，如果是对指针变量所指向的内存单元进行清零初始化，那么一定要先对这个指针变量进行初始化，即一定要先让它指向某个有效的地址。而且用memset给指针变量如p所指向的内存单元进行初始化时，n 千万别写成 sizeof(p)，这是新手经常会犯的错误。因为 p 是指针变量，不管 p 指向什么类型的变量，sizeof(p) 的值都是 4。

# include <stdio.h>
# include <string.h>
int main(void)
{
    int i;  //循环变量
    char str[10];
    char *p = str;
    memset(str, 0, sizeof(str));  //只能写sizeof(str), 不能写sizeof(p)
    for (i=0; i<10; ++i)
    {
        printf("%d\x20", str[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}