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C语言malloc()、calloc()和realloc()的用法（附带实例）

内存的全局存储空间中，程序可动态分配和释放的内存块称为自由存储空间，也称为堆。

C程序中，可以用 malloc()、calloc() 和 realloc() 函数来从堆中动态地分配内存。

C语言malloc()函数

使用 malloc() 函数，要包含 <stdlib.h> 头文件。malloc() 函数的功能是在内存中动态地分配一块 size 大小的内存空间。其原型如下： 
void *malloc(unsigned int size);
malloc() 函数会返回一个指针，指向分配的内存空间。如果分配出现错误，则返回 NULL。

注意，使用 malloc() 函数分配的内存空间位于堆中，而不是栈中。因此，在使用完这块内存之后，一定要将其释放掉，释放内存空间使用的是 free() 函数。

例如，使用 malloc() 函数分配一个整型内存空间： 
int *plnt; /* 定义指针 */
plnt = (int*)malloc(sizeof(int)); /* 指针指向分配的 int 型空间 */
首先定义指针 pInt，用来保存分配的内存地址。在使用 malloc() 函数分配内存空间时，需要指定内存空间的大小（size），这里调用 sizeof() 函数就可以得到指定类型的大小。

malloc() 函数成功分配内存空间后会返回一个指针，因为分配的是一个 int 型空间，所以返回指针时也应该使用对应的 int 型指针，这样就要进行强制类型转换。最后将函数返回的指针赋值给指针 pInt，就可以保存动态分配的整型空间地址了。

【实例】某明星的演唱会，会馆可以容纳一万人。申请内存，存储人数信息，并将人数输出。 
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
    int* iIntMalloc;
    iIntMalloc = (int*)malloc(sizeof(int)); /* 分配一个整型内存空间 */
    *iIntMalloc = 10000; /* 使用该空间保存人数信息 */
    printf("现场有%d人\n", *iIntMalloc); /* 输出数据 */
    free(iIntMalloc);
    return 0;
}
程序中首先使用 malloc() 函数分配了一个 int 型内存空间，用指针 iIntMalloc 指向它，然后使用该空间保存演唱会人数信息，最后显示该数据。

运行程序，结果为：

现场有10000

C语言calloc()函数

使用 calloc() 函数，也要包含头文件<stdlib.h>。calloc() 函数的功能是在内存中动态分配 n 个长度为 size 的连续内存空间。其原型如下： 
void * calloc(unsigned n, unsigned size);
calloc() 函数会返回一个指针，该指针指向动态分配的连续内存空间的首地址。当空间分配错误时，返回 NULL。

例如，使用 calloc() 函数分配一个整型数组内存空间： 
int* pArray; /* 定义指针 */
pArray = (int*)calloc(3, sizeof(int)); /* 指针指向分配的数组内存 */
上面的代码中，pArray 为一个整型指针，使用 calloc() 函数分配 3 个整型内存空间给一个数组，3 表示分配数组中元素的个数，int 表示元素的类型。最后将返回的指针赋予 pArray 指针变量，pArray 指向的就是该数组的首地址。

【实例】动态分配一个指针。使用 strcpy() 函数为字符数组赋值，再进行输出，以验证分配的内存是否正确保存了数据。具体代码如下： 
#include <stdlib.h> /* 包含头文件 */
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
    char* ch; /* 定义指针 */
    ch = (char*)calloc(30, sizeof(char)); /* 分配一段字符数组内存 */
    strcpy(ch, "C语言中文网"); /* 复制字符串 */
    printf("%s\n", ch); /* 输出字符串 */
    free(ch); /* 释放空间 */
    return 0; /* 程序结束 */
}
运行程序，结果为：

C语言中文网

C语言realloc()函数

使用 realloc() 函数前，要先包含头文件 <stdlib.h>。realloc() 函数的功能是将 ptr 指针指向的内存空间大小改为 size。其原型如下： 
void *realloc(void *ptr, size_t size);
size 表示新分配的内存空间的大小，其值可以是任意的，既可以比原来的数值大，也可以比原来的数值小。返回值是一个指向新地址的指针，如果出现错误，则返回 NULL。

例如，将分配的实型空间大小改为整型大小，代码如下： 
fDouble = (double*)malloc(sizeof(double)); /* 定义实型指针，分配一个实型空间 */
iInt = realloc(fDouble, sizeof(int)); /* 定义整型指针，将实型空间改为整形空间 */
其中，fDouble 指向分配的实型空间，之后使用 realloc() 函数改变 fDouble 指向的空间大小，将其大小设置为整型，然后将改变后的内存空间地址返回，赋值给 iInt 整型指针。

【实例】定义了一个整型指针和实型指针，利用 realloc() 函数重新分配内存，具体代码如下： 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    int *iInt; /* 定义整型指针 */
    char* cChar; /* 定义字符型指针 */
    iInt = (int*)malloc(sizeof(int)); /* 使用 malloc 分配整型空间 */
    printf("整型数据内存是：%d\n", sizeof(*iInt)); /* 输出空间的大小 */
    cChar = realloc(fDouble, sizeof(char)); /* 使用 realloc 改变分配的空间大小 */
    printf("字符数据内存是：%d\n", sizeof(*cChar)); /* 输出空间的大小 */
    free(cChar);
    return 0; /* 程序结束 */
}
运行程序，结果为：

整型数据内存是：4
字符数据内存是：1

在本实例中，首先使用 malloc() 函数分配了一个整型大小的内存空间，然后通过 sizeof() 输出该内存空间的大小，最后使用 realloc() 函数得到新的内存空间大小，并输出新空间的大小。比较两者的数值，可以看出新空间与原来的空间大小不一样。

总结

函数 malloc()、calloc() 和 realloc() 都可以动态分配空间，它们之间的区别在于：

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