「零基础学C语言」内存知识总结:memset函数和calloc函数

2022/10/23 1:23:59

本文主要是介绍「零基础学C语言」内存知识总结:memset函数和calloc函数,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

memset函数

memset(翻译:清零)是计算机中C/C++语言初始化函数。作用是将某一块内存中的内容全部设置为指定的值, 这个函数通常为新申请的内存做初始化工作。

以前说过,定义变量时一定要进行初始化,尤其是数组和结构体这种占用内存大的数据结构。在使用数组的时候经常因为没有初始化而产生“烫烫烫烫烫烫”这样的野值,俗称“乱码”。

每种类型的变量都有各自的初始化方法,memset() 函数可以说是初始化内存的“万能函数”,通常为新申请的内存进行初始化工作。它是直接操作内存空间,mem即“内存”(memory)的意思。

该函数的原型为:

## include <string.h>

void *memset(void *s, int c, unsigned long n);

将s中当前位置后面的n个字节 (typedef unsigned int size_t )用 c 替换并返回 s

函数的功能是:将指针变量 s 所指向的前 n 字节的内存单元用一个“整数” c 替换,注意 c 是 int 型。s 是 void* 型的指针变量,所以它可以为任何类型的数据进行初始化。

memset() 的作用是在一段内存块中填充某个给定的值。因为它只能填充一个值,所以该函数的初始化为原始初始化,无法将变量初始化为程序中需要的数据。用memset初始化完后,后面程序中再向该内存空间中存放需要的数据。

memset 一般使用“0”初始化内存单元,而且通常是给数组或结构体进行初始化。一般的变量如 char、int、float、double 等类型的变量直接初始化即可,没有必要用 memset。如果用 memset 的话反而显得麻烦。

当然,数组也可以直接进行初始化,但 memset 是对较大的数组或结构体进行清零初始化的最快方法,因为它是直接对内存进行操作的。

这时有人会问:“字符串数组不是最好用'\0'进行初始化吗?那么可以用 memset 给字符串数组进行初始化吗?也就是说参数 c 可以赋值为'\0'吗?”

可以的。虽然参数 c 要求是一个整数,但是整型和字符型是互通的。但是赋值为 '\0' 和 0 是等价的,因为字符 '\0' 在内存中就是 0。所以在 memset 中初始化为 0 也具有结束标志符 '\0' 的作用,所以通常我们就写“0”。

memset 函数的第三个参数 n 的值一般用 sizeof() 获取,这样比较专业。注意,如果是对指针变量所指向的内存单元进行清零初始化,那么一定要先对这个指针变量进行初始化,即一定要先让它指向某个有效的地址。而且用memset给指针变量如p所指向的内存单元进行初始化时,n 千万别写成 sizeof(p),这是新手经常会犯的错误。因为 p 是指针变量,不管 p 指向什么类型的变量,sizeof(p) 的值都是 4。 (网上找别人的)

#include<stdio.h>

#include<string.h>

int main(void) {

int i;

char str[10];

char *p = str;

memset(str, 1, sizeof(str));//参数1就是变量名,中间的1就是指定要初始化的值(可以是任意的值包括字符和浮点数)

//最后那个初始化是长度 (可以是填数字,但没必要)

for (i = 0; i < 10; i++) {

printf("%d\t", str[i]);

}

return 0;

}

根据memset函数的不同,输出结果也不同,分为以下几种情况:

memset(p, 0, sizeof(p)); //地址的大小都是4字节

0 0 0 0 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(p)); //p表示的是一个字符变量, 只有一字节

0 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(str));

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(str, 0, sizeof(str));

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(p, 0, 10); //直接写10也行, 但不专业

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

 

calloc函数

有时候,我们在程序中需要一段内存来处理数据,但是又不确定是要多大内存的情况下,比如 我们申请一个数组 a[100] 但是事前我们并不知道会不会用得完这100个元素,比如我们只会用到10个,那么剩下的90个就会还在占用空间,就显得很浪费空间,这时候使用calloc函数是用来在内存的动态存储区中(堆中)分配一个连续存储空间

函数原型:

void* calloc(unsigned int num,unsigned int size)

在内存的动态存储区中分配num个长度为size的连续空间

num:对象个数,size:对象占据的内存字节数,相较于malloc函数,calloc函数会自动将内存初始化为0

calloc在动态分配完内存后,自动初始化该内存空间为零,而malloc不做初始化,分配到的空间中的数据是随机数据。

注意:size仅仅为申请内存字节大小,与申请内存块中存储的数据类型无关,故编程时建议通过以下方式给出,"长度 * sizeof(数据类型)";并不需要人为的计算空间的大小,比如如果他要申请20个int类型空间,就可以int *p = (int *)calloc(20, sizeof(int))这样就省去了人为空间计算的麻烦。

函数返回值:calloc函数返回一个指向分配起始地址的指针;如果分配不成功,返回NULL。

#include<stdio.h>

int main(void) {

int *p = (int *)calloc(10, sizeof(int));

int i;

printf("申请得的空间有:\n");

for (i = 0; i < 10; i++) {

printf("%d ", *p++);

}

return 0;

}

结果:

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

//可以看到,使用calloc函数分配时,它最自动赋值零,而下面要介绍的malloc函数则不会

那么会有人有疑问:既然calloc不需要计算空间并且可以直接初始化内存避免错误,那为什么不直接使用calloc函数,那要malloc要什么用呢?

实际上,任何事物都有两面性,有好的一面,必然存在不好的地方。这就是效率。calloc函数由于给每一个空间都要初始化值,那必然效率较malloc要低,并且现实世界,很多情况的空间申请是不需要初始值的,这也就是为什么许多初学者更多的接触malloc函数的原因。



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