何时使用malloc，为什么使用malloc？

Question

嗯，我不明白什么时候以及为什么需要使用malloc来分配内存。

下面是我的代码：

#include <stdlib.h>

int main(int argc, const char *argv[]) {

  typedef struct {
    char *name;
    char *sex;
    int age;
  } student;


  //Now I can do two things
  student p;

  //or
  student *ptr = (student *)malloc(sizeof(student));

  return 0;
}

我只能使用student p;，为什么还需要分配内存

Answer 1

malloc用于动态内存分配。如上所述，它是动态分配，这意味着您在运行时分配内存。例如，当您不知道编译时的内存量时。

举个例子就能说明这一点。假设你知道最多会有20名学生。因此，您可以创建一个包含静态20个元素的数组。您的阵列将能够容纳最多20名学生。但是如果你不知道学生的数量呢？假设第一个输入是学生数量。它可能是10，20，50或其他任何东西。现在，您将使用input n=运行时的学生数量，并使用malloc动态分配该数量的内存。

这只是一个例子。在许多这样的情况下，需要动态分配。

请查看手册页malloc(3)。

Answer 2

当您需要分配必须存在于当前块的执行生命周期之外的对象时，或者如果您需要分配大于该堆栈大小的内存时(即: 3mb本地堆栈数组不是一个好主意)，则可以使用malloc。

在C99引入VLA之前，你还需要它来执行动态大小数组的分配，然而，它是创建树、列表和队列等动态数据结构所必需的，这些结构被许多系统使用。可能还有更多的原因，这些只是其中的几个。

Answer 3

稍微扩展一下示例的结构，考虑一下：

#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[]) {

typedef struct {
 char* name;
 char* sex;
 char* insurace;
 int age;
 int yearInSchool;
 float tuitionDue;
}student;


//Now I can do two things
student p;

//or
student *p = malloc(sizeof *p);

}

C a是一种隐式通过值传递的语言，而不是通过引用。在本例中，如果我们将'p‘传递给一个函数来对其执行一些工作，我们将创建整个结构的副本。这使用了额外的内存(该特定结构需要多少空间的总和)，速度较慢，并且可能不能很好地伸缩(马上对此进行更多介绍)。然而，通过传递*p，我们并没有传递整个结构。我们只是在内存中传递一个引用此结构的地址。传递的数据量更小(指针大小)，因此操作更快。

现在，了解了这一点，想象一下一个程序(就像学生信息系统)必须创建和管理数千甚至数万条记录。如果通过值传递整个结构，则操作一组数据所需的时间将比仅传递指向每条记录的指针要长。