malloc、calloc 和 realloc 是 C 语言中用于动态内存分配的标准库函数，它们都定义在 <stdlib.h> 头文件中。下面是它们各自的详细介绍和使用方式：

malloc

• 功能：malloc 函数用于分配指定大小的内存块。它不初始化分配的内存，所以返回的内存块可能包含任意值。
• 原型：void *malloc(size_t size);
• 参数：size 是要分配的字节数。
• 返回值：如果成功，返回指向分配内存的指针；如果失败（通常是因为内存不足），返回 NULL。
• 使用示例：

  int *p = (int *)malloc(10 * sizeof(int)); // 分配一个可以存储10个整数的内存块
  if (p == NULL) {
      // 处理内存分配失败的情况
  }
  

calloc

• 功能：calloc 函数用于分配并初始化为零的内存块。它首先计算元素个数乘以每个元素的大小，然后分配足够存储这么多元素的内存，并将所有字节初始化为零。
• 原型：void *calloc(size_t num, size_t size);
• 参数：num 是元素的数量，size 是每个元素的字节大小。
• 返回值：同 malloc。
• 使用示例：

  int *array = (int *)calloc(10, sizeof(int)); // 分配一个可以存储10个整数的内存块，并初始化为零
  if (array == NULL) {
      // 处理内存分配失败的情况
  }
  

realloc

• 功能：realloc 函数用于调整之前分配的内存块的大小。如果内存块成功地被扩展或缩小，realloc 会返回指向新内存块的指针，并且复制原始内存块的内容到新位置。
• 原型：void *realloc(void *ptr, size_t new_size);
• 参数：ptr 是之前通过 malloc、calloc 或 realloc 分配的内存块的指针，new_size 是新的字节大小。
• 返回值：如果成功，返回指向新调整大小的内存块的指针；如果失败，返回 NULL。如果 ptr 是 NULL，则 realloc 表现得像 malloc；如果 new_size 为零，则 realloc 表现得像 free。
• 使用示例：

  int *p = (int *)malloc(5 * sizeof(int));
  // ... 使用 p ...
  p = (int *)realloc(p, 10 * sizeof(int)); // 增加内存块的大小以存储10个整数
  if (p == NULL) {
      // 处理内存重新分配失败的情况
  }
  

使用注意事项

• 总是检查 malloc、calloc 和 realloc 的返回值，确保内存分配成功。
• 使用 malloc 分配的内存需要手动初始化，而 calloc 会自动初始化为零。
• 当不再需要动态分配的内存时，应该使用 free 函数释放内存，避免内存泄漏。
• realloc 可以用于内存块的扩展或收缩，但要注意，如果内存块不能在当前位置扩展，realloc 可能会分配新的内存，复制数据，然后释放旧的内存。
• 避免使用 realloc 来分配大小为零的内存，因为这会导致原始内存被释放。如果需要释放内存，直接使用 free 函数。

正确使用这些函数对于防止内存泄漏和其他内存相关错误至关重要。

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杂

在C语言中，printf、sprintf、malloc 等函数是标准库的一部分，用于格式化输出和动态内存管理。以下是这些函数的介绍及其区别，以及一些其他相关函数：

输出函数

1. printf:
   • 用于格式化输出到标准输出（通常是控制台）。
   • 例子：printf("Hello, %s!\n", "world");
   • 输出：”Hello, world!”
2. sprintf:
   • 用于格式化输出到一个字符串缓冲区。
   • 例子：char buffer[50]; sprintf(buffer, "Hello, %s!", "world");
   • 输出缓冲区内容：”Hello, world!”
3. fprintf:
   • 用于格式化输出到指定的文件流。
   • 例子：FILE *fp = fopen("file.txt", "w"); fprintf(fp, "Hello, %s!", "world"); fclose(fp);
   • 输出到文件：”Hello, world!”
4. snprintf:
   • 类似于sprintf，但能够防止缓冲区溢出，接受一个额外的参数来指定最大写入字节数。
   • 例子：char buffer[10]; snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Hello, %s!", "world");
   • 输出缓冲区内容：”Hello, w”（缓冲区大小限制）
5. vprintf、vsprintf、vfprintf、vsnprintf:
   • 这些函数类似于前述函数，但接收一个va_list类型的可变参数列表。它们通常用于创建自己的格式化输出函数。

动态内存管理函数

1. malloc:
   • 分配指定字节数的内存，返回一个指向已分配内存的指针。内存未初始化。
   • 例子：int *arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
2. calloc:
   • 分配指定数量的元素，每个元素大小为指定字节数，并将所有分配的内存初始化为零。
   • 例子：int *arr = (int *)calloc(10, sizeof(int));
3. realloc:
   • 调整以前分配的内存块的大小。如果新大小大于旧大小，新的内存块可能会迁移，旧内容保留，新增的部分未初始化。
   • 例子：arr = (int *)realloc(arr, 20 * sizeof(int));
4. free:
   • 释放之前用malloc、calloc或realloc分配的内存。
   • 例子：free(arr);

区别与用途

• printf vs sprintf vs fprintf:
  • printf直接输出到标准输出（屏幕）。
  • sprintf将格式化的输出写入字符串缓冲区，不进行输出。
  • fprintf输出到指定的文件或流中。
• malloc vs calloc vs realloc:
  • malloc分配内存但不初始化。
  • calloc分配内存并初始化为零。
  • realloc调整已有的内存块大小，并保留旧数据内容。

这些函数在C编程中非常常用，特别是在需要处理动态内存分配和复杂的字符串操作时。务必在使用这些函数时谨慎，确保分配的内存得到正确释放，避免内存泄漏和其他潜在问题。