基于Linux操作系统上的C编程与内核导读

动态内存的使用

　　上一节的方法虽然可以避免溢出的问题，但会导致数据的丢失，下面我们就来学习一种更好的方法－动态内存的使用。由于动态内存是完全由用户自行分配使用的，因此需要用到一些系统调用，下面我们就分别学习它们。

　　首先我们需要的是动态内存分配的系统调用calloc()函数，其函数原型为：

#include
 
void *malloc(size_t size);
void *calloc(size_t nmemb,size_t size);

　　函数malloc和calloc都用于分配动态内存空间，其中malloc中的参数size表示申请分配的内存空间的大小，以字节计；calloc的参数nmemb表示分配内存空间占的数据项数目，参数size表示每一个数据项的大小，以字节计。因此calloc函数分配大小为nmemb*size大小的内存空间。

　　calloc和malloc的最大区别在于calloc函数将初始化所分配的内存空间，把所有位置置为0。

　　调用成功时，它们的返回值都为被分配的内存空间的指针；调用失败时，返回值为NULL。

　　当对一块动态内存的使用结束后，需要手动将其释放。其中用到的系统调用为free()函数，其函数原型为：

#include
 
void free(void *ptr);

　　参数ptr是指向要释放的动态内存的指针，要注意在动态内存使用完毕后释放它，以免造成内存泄漏。下面我们就具体编写一个动态内存管理的例子。

　　程序4.2如下：

　　 #include
#include
 
char *upcase(char *inputstring);
 
int main(void)
{
 char *str1;
 
str1=upcase(“Everybody”); /*调用子函数upcase()*/
 
printf(“str1=%s \n”,str1);
free(str1);/*释放内存*/
return 0;
}
 
char *upcase(char *inputstring)
{
 char *newstring;
 int counter,N;
 N=strlen(inputstring); /*N为字符串长度*/
 
/*申请N＋1个字节的内存空间，若出错则报错并退出*/
 if(!(newstring=malloc(N+1)))
{
  printf(“ERROR ALLOCATING MEMORY!\n”);
  exit(255);
}
 
/*将原字符串拷贝到新申请的内存块*/
 strcpy(newstring,inputstring);
 for(counter=0;counter
 {
  if(newstring[counter]>=97&&newstring[counter]<=122)
     newstring[counter]-=32; /*将小写字母转换为大写字母*/
}
return newstring;
}
　　结果分析：

　　在这个程序中，由于所使用的是动态内存，因此程序可以将子函数中分配的内存空间的指针返回到主函数中。同时，由于使用了动态内存，使得子函数可以灵活地分配所需要的内存空间（注：之所以要多申请一个字节的空间，是因为strlen在求字符串长度时，不包括结尾的“\0”标志，但拷贝字符串时需要为此字符串结束标志留出空间）。此程序的运行结果为：EVERYBODY

　　注意：在此程序的子函数中之所以可以使用N=strlen(inputstring)，是因为此时inputstring是一个确定的字符串。而上一节中的4.1程序，newstring是一个未初始化的字符数组，故不能用strlen来求其长度。