Dynamiczne przydzielanie pamięci

W języku C dynamiczne przydzielanie pamięci pozwala przydzielać pamięć w czasie działania programu zamiast podczas kompilacji.

W tej lekcji nauczą się Państwo:

• Jak przydzielać pamięć za pomocą funkcji malloc, calloc i realloc.
• Jak zwalniać przydzieloną pamięć za pomocą funkcji free.
• Jak unikać wycieków pamięci.

Czym jest dynamiczne przydzielanie pamięci?

Zwykle pamięć dla zmiennych jest przydzielana podczas kompilacji.

W przypadku dynamicznego przydzielania pamięć jest przydzielana podczas wykonywania programu za pomocą specjalnych funkcji.

Jest to przydatne podczas zarządzania tablicami lub strukturami, których rozmiar nie jest znany w czasie kompilacji.

Przydzielanie pamięci za pomocą malloc()

Funkcja malloc przydziela pamięć, ale jej nie inicjalizuje.

Składnia:

ptr = (int*) malloc(size * sizeof(int));

Zwraca wskaźnik do przydzielonej pamięci lub NULL, jeśli przydzielenie pamięci się nie powiedzie.

Przykład: używanie malloc()

Ten program pokazuje, jak przydzielać pamięć za pomocą funkcji malloc.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int *ptr = (int*) malloc(5 * sizeof(int));
    if (ptr == NULL) {
        printf("Memory allocation failed!\n");
        return 1;
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        ptr[i] = i * 10;
        printf("%d ", ptr[i]);
    }
    free(ptr);
    return 0;
}

Przydzielanie pamięci za pomocą calloc()

Funkcja calloc przydziela pamięć i inicjalizuje ją zerami.

Składnia:

ptr = (int*) calloc(num_elements, sizeof(int));

Zwraca wskaźnik do przydzielonej pamięci lub NULL, jeśli przydzielenie pamięci się nie powiedzie.

Przykład: używanie calloc()

Ten program pokazuje, jak przydzielać pamięć za pomocą funkcji calloc.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    int *ptr = (int*) calloc(5, sizeof(int));
    if (ptr == NULL) {
        printf("Memory allocation failed!\n");
        return 1;
    }
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        printf("%d ", ptr[i]); // All elements initialized to 0
    }
    free(ptr);
    return 0;
}

Zmiana rozmiaru pamięci za pomocą realloc()

Funkcja realloc zmienia rozmiar wcześniej przydzielonego obszaru pamięci.

Składnia:

ptr = realloc(ptr, new_size * sizeof(int));

Zwraca wskaźnik do nowego bloku pamięci.

Zwalnianie pamięci za pomocą free()

Przydzieloną pamięć należy zwolnić za pomocą funkcji free(), aby uniknąć wycieków pamięci.

Składnia:

free(ptr);

Po zwolnieniu pamięci nie należy uzyskiwać dostępu do wskaźnika.

Podsumowanie

W tej lekcji nauczyli się Państwo:

• Jak przydzielać pamięć za pomocą funkcji malloc i calloc.
• Jak zmieniać rozmiar przydzielonej pamięci za pomocą funkcji realloc.
• Jak zwalniać pamięć za pomocą funkcji free, aby zapobiegać wyciekom pamięci.

Następnie poznają Państwo tablice wskaźników i wskaźniki do funkcji w języku C!