การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิก

ใน C การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิกช่วยให้เราจัดสรรหน่วยความจำขณะรันโปรแกรมแทนการจัดสรรในเวลาแปลโปรแกรม

ในบทเรียนนี้ คุณจะได้เรียนรู้สิ่งต่อไปนี้:

• วิธีจัดสรรหน่วยความจำโดยใช้ malloc, calloc และ realloc
• วิธีคืนหน่วยความจำที่จัดสรรแล้วโดยใช้ free
• วิธีหลีกเลี่ยงหน่วยความจำรั่ว

การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิกคืออะไร

โดยปกติ หน่วยความจำสำหรับตัวแปรจะถูกจัดสรรในเวลาแปลโปรแกรม

การจัดสรรหน่วยความจำแบบไดนามิกจะจัดสรรหน่วยความจำระหว่างการทำงานของโปรแกรมโดยใช้ฟังก์ชันพิเศษ

วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับการจัดการอาร์เรย์หรือโครงสร้างที่ไม่ทราบขนาดในเวลาแปลโปรแกรม

การจัดสรรหน่วยความจำด้วย malloc()

ฟังก์ชัน malloc จัดสรรหน่วยความจำแต่จะไม่กำหนดค่าเริ่มต้นให้

รูปแบบคำสั่ง:

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

ฟังก์ชันนี้ส่งคืนตัวชี้ไปยังหน่วยความจำที่จัดสรร หรือส่งคืนค่า NULL หากการจัดสรรล้มเหลว

ตัวอย่าง: การใช้ malloc()

โปรแกรมนี้สาธิตวิธีจัดสรรหน่วยความจำโดยใช้ 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;
}

การจัดสรรหน่วยความจำด้วย calloc()

ฟังก์ชัน calloc จัดสรรหน่วยความจำและกำหนดค่าเริ่มต้นทั้งหมดเป็นศูนย์

รูปแบบคำสั่ง:

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

ฟังก์ชันนี้ส่งคืนตัวชี้ไปยังหน่วยความจำที่จัดสรร หรือส่งคืนค่า NULL หากการจัดสรรล้มเหลว

ตัวอย่าง: การใช้ calloc()

โปรแกรมนี้สาธิตวิธีจัดสรรหน่วยความจำโดยใช้ 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;
}

การจัดสรรหน่วยความจำใหม่ด้วย realloc()

ฟังก์ชัน realloc เปลี่ยนขนาดของหน่วยความจำที่จัดสรรไว้ก่อนหน้านี้

รูปแบบคำสั่ง:

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

ฟังก์ชันนี้ส่งคืนตัวชี้ไปยังบล็อกหน่วยความจำใหม่

การคืนหน่วยความจำด้วย free()

ควรคืนหน่วยความจำที่จัดสรรแล้วโดยใช้ free() เพื่อหลีกเลี่ยงหน่วยความจำรั่ว

รูปแบบคำสั่ง:

free(ptr);

หลังจากคืนหน่วยความจำแล้ว จะต้องไม่เข้าถึงตัวชี้ดังกล่าว

สรุป

ในบทเรียนนี้ คุณได้เรียนรู้สิ่งต่อไปนี้:

• วิธีจัดสรรหน่วยความจำโดยใช้ malloc และ calloc
• วิธีจัดสรรหน่วยความจำใหม่โดยใช้ realloc
• วิธีคืนหน่วยความจำโดยใช้ free เพื่อป้องกันหน่วยความจำรั่ว

ถัดไป เราจะสำรวจอาร์เรย์ของตัวชี้และตัวชี้ฟังก์ชันใน C