malloc函数动态分配内存

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>  //malloc  free
#include <windows.h>  //sleep
void main1(){
    //int a[1024*1024*1000]; //数组只能处理小数量的数据
    int num =100;
    //int b[num];  数组的大小必须明确，num是变量，随时可以变化
    //数组内存这种分配机制就称为静态分配,数组使用完成后系统自动回收

    //动态内存分配
/*    malloc和free是C标准库中提供的两个函数，用以动态申请和释放内存，malloc()函数的基本调用格式为：
    void *malloc( unsigned int size );
    参数size是个无符号整型数，用户由此控制申请内存的大小，执行成功时，系统会为程序开辟一块大小为size个内存字节的区域，并将该区域的首地址返回，
    用户可利用该地址管理并使用该块内存，如果申请失败（比如内存大小不够用），返回空指针NULL。
    malloc()函数返回类型是void*，用其返回值对其他类型指针赋值时，必须进行显式转换。
    size仅仅是申请字节的大小，并不管申请的内存块中存储的数据类型，因此，申请内存的长度须由程序员通过“长度×sizeof（类型）”的方式给出，举例来说：
    int* p=(int*) malloc(5* sizeof(int) );
    Free就是释放内存，例如free(p)
    */
    //输入一个数字，并用float类型的数据初始化，形式：1.000,2.000 ... f
    float f;
    scanf("%f",&f);
    void *pVoid = malloc(f * sizeof(float));  //malloc返回值是空指针
    float *pFloat = (float *)pVoid;
   //下标法
    for (int i = 0; i < f; ++i) {
        pFloat[i] =i+1;
        printf("%f,%p \n",pFloat[i],&pFloat[i]);
    }
    //指针法
    printf("\n\n\n");
    float *p =pFloat;
    int fInt = (int)f;
    for ( int i = 0; p < pFloat + fInt; ++i,++p) {
        // p < pFloat + fInt此处的条件要注意，既然循环了，就要用p去循环， PFloat是不变的，切忌写成 p < p + fInt，这样的话 < 两边的p就一起动了
        *p = i+1;
        printf("%f,%p  \n",*p,p);
    }
    free(pVoid);  //释放内存   pVoid是地址，只能free一次， NUll指针可以释放多次
}
 void main2(){
    float f =3.0f;
    int a =(int) f;
    printf("%d,%f",a,a); //3,0.000000   一个很小的整数，按照%f来解析，会打印出 0.0000000
}

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void main4(){
    int n;
    scanf("%d",&n);
    //double *pDouble = (double *)malloc(n * sizeof(double));  //malloc不会初始化
    double *pDouble = (double *)calloc(n, sizeof(double));  //calloc自动初始化内存为0
    for (double i = 0.0; i < n; ++i) {
        pDouble[(int)i] =i+1.0;  //i 强制转换成int
        printf("%lf,%p\n",pDouble[(int)i],&pDouble[(int)i]);

    }
}

void main5(){
    int num;
    printf("please input the size of array:\n");
    scanf("%d",&num);
    int *p = (int *)malloc(num * sizeof(int));
    if(p==NULL)	/*防错处理，看内存申请是否成功*/
    {
        printf("内存申请失败，退出");
        return;
    }
    for (int i = 0; i < num; ++i) {
        p[i] =i+1;
        printf("%d,%p\n",p[i],&p[i]);
    }

    printf("if you want to rezize the array, please input a new number:\n");
    int newNum;
    scanf("%d",&newNum);
    //为已经分配的内存重新分配空间并复制内容
    // realloc()函数有两个参数:已分配的内存地址,重新分配的字节数
    //	void *realloc( void *ptr, size_t size )
    int *newP = (int *) realloc((void *)p,newNum);
    //重新分配newNum字节的内存，并根据p的地址把原来malloc分配的内容复制过来
    printf("after realloc, p :%d,%p\n",*p,p);  // p :1,00030E58
    printf("after realloc, p+5 :%d,%p\n",*(p+5),p+5);  // after realloc, p+5 :13643,006D0E6C
    //似乎realloc后，没有自动释放掉p，但p的地址不变，只是所指向的类型为空指针

    for (int i = num; i < newNum; ++i) {   //注意因为前num个元素已经有realloc复制过来了，所以从num开始复制
        newP[i] =i+1;
    }
    //打印新的分配的数组
    for (int j = 0; j < newNum; ++j) {
        printf("%d,%p\n",newP[j],&newP[j]);
    }
    free(p);   //内存释放以后，指针的值（地址）不会变化，只是把类型取消了
    free(newP);
}

/*
please input the size of array:
3
1,00020E58
2,00020E5C
3,00020E60
if you want to rezize the array, please input a new number:
6
1,00020E58    可以看到新分配的内存空间首地址是一样的，可以得知旧的p指针所指向的那片内存空间后面任有剩余未占用的空间，所以继续往后分配
2,00020E5C      如果旧指针p后面没有剩余空间了，就会另外找一片内存区域，重新分配，旧的空间就自动释放掉
3,00020E60
4,00020E64
5,00020E68
6,00020E6C*/

void main(){
    int num;
    printf("please input the size of array:\n");
    scanf("%d",&num);
    int *p = (int *)malloc(num * sizeof(int));
    if(p==NULL)	/*防错处理，看内存申请是否成功*/
    {
        printf("内存申请失败，退出");
        return;
    } else{
        for (int i = 0; i < num; ++i) {
            p[i] = i + 1;
            printf("%d,%p\n", p[i], &p[i]);
        }
        printf(" before free :%p\n",p);
        free(p);   //free 前后p的地址不会发生改变
        printf("after free :%p\n",p);
        p=NULL;  //软件工程规范，释放指针后要置为NULL，可以规避释放后再次引用和反复释放的问题
        printf("after free p[2]:%d\n",p[2]); //free之后，再次引用p[2]会出现垃圾数据，会报错

    }

}