Функция calloc() в C библиотека с програма ПРИМЕР

Какво е calloc в C?

Функцията calloc() в C е използвана за разпределяне на множество блокове памет с еднакъв размер. Това е функция за динамично разпределение на памет, която разпределя паметта на сложни структури от данни, като масиви и структури, и връща void указател към паметта. Calloc е съкращение от contiguous allocation (последователно разпределение).

Функция Malloc се използва за разпределяне на единичен блок пространство в паметта, докато функцията calloc в C се използва за разпределяне на множество блокове пространство в паметта. Всеки блок, разпределен от calloc в C програмирането, е с еднакъв размер.

Защо да използваме calloc() в C?

Обикновените променливи и масивите с фиксиран размер заключват размерите си при компилиране на програмата, което води до загуба на място, когато са необходими по-малко елементи, и се проваля напълно, когато са необходими повече. calloc() премахва това ограничение, като резервира памет по време на изпълнение и, за разлика от malloc(), изчиства всеки байт до нула, преди да върне блока обратно. Това прави calloc() естествения избор, когато една програма се нуждае от чиста, предвидима област от паметта за масив или структура, чийто размер е известен само докато кодът се изпълнява.

Динамичното разпределение с calloc() е подходящо за няколко често срещани ситуации:

• Числови масиви, които трябва да започват от нула, като например броячи, хистограми или работещи акумулатори.
• Структури от данни, където остатъчните стойности „боклук“ биха причинили фини, трудни за разбиранеtracи бъгове.
• Bufferчиято дължина зависи от потребителския вход или файл, прочетен по време на изпълнение на програмата.
• Блоковете са твърде големи за ограничения стек, тъй като calloc() черпи от много по-големия стек.

Тъй като резервираният блок е съседен и вече е нулиран, той може да се третира веднага като готов за употреба масив без отделен цикъл на инициализация.

calloc() Синтаксис:

ptr = (cast_type *) calloc (n, size);

• Горният пример за оператор calloc в C се използва за разпределяне на n блока памет с еднакъв размер.
• След като пространството в паметта е разпределено, всички байтове се инициализират до нула.
• - показалка който в момента е в първия байт от разпределеното пространство на паметта, се връща.

Всеки път, когато има грешка при разпределяне на пространство в паметта, като например недостиг на памет, тогава се връща нулев указател, както е показано в примера calloc по-долу.

Как да използвате calloc

Програмата calloc по-долу в C изчислява сумата на аритметична последователност.

#include <stdio.h>
    int main() {
        int i, * ptr, sum = 0;
        ptr = calloc(10, sizeof(int));
        if (ptr == NULL) {
            printf("Error! memory not allocated.");
            exit(0);
        }
        printf("Building and calculating the sequence sum of the first 10 terms \ n ");
        for (i = 0; i < 10; ++i) { * (ptr + i) = i;
            sum += * (ptr + i);
        }
        printf("Sum = %d", sum);
        free(ptr);
        return 0;
    }

Резултат от calloc в C пример:

 
Building and calculating the sequence sum of the first 10 terms
Sum = 45

Разлика между calloc() и malloc()

calloc() и malloc() резервират памет в heap-а и връщат void указател или NULL при неуспех, но се различават по три практически начина, които определят кой от тях да се използва.

• Инициализация: calloc() задава всеки байт в новия блок на нула, докато malloc() оставя съдържанието неинициализирано, така че блок malloc() съдържа непредсказуем боклук, докато програмата не запише в него.
• Аргументи: calloc() приема два аргумента, броя на елементите и размера на всеки от тях, записан като calloc(n, size); malloc() приема един аргумент, общия брой байтове, записан като malloc(n * size).
• Скорост: malloc() е малко по-бърза, защото пропуска стъпката на нулиране, поради което код, който незабавно презаписва паметта, често я предпочита.

И двете функции са декларирани в stdlib.h и освобождават паметта си с една и съща функция free(). Изберете calloc(), когато е важен чист, нулиран блок, и malloc(), когато е предпочитана сурова скорост и програмата сама се справя с инициализацията.

Как да освободим памет, разпределена от calloc()

Паметта, резервирана от calloc(), се намира в heap-а и никога не се освобождава автоматично. Когато една програма продължава да разпределя памет, без да я освобождава, тя бавно изразходва цялата налична памет – дефект, известен като изтичане на памет. Функцията free() връща завършен блок на системата, така че пространството да може да бъде използвано повторно при по-късни разпределения.

Функцията free() приема един аргумент, указателя, върнат от calloc(), и освобождава целия блок наведнъж:

int *ptr;
ptr = calloc(10, sizeof(int));
if (ptr != NULL) {
    /* use the allocated memory here */
    free(ptr);   /* release the block */
    ptr = NULL;  /* avoid a dangling pointer */
}

Следвайте тези правила, за да управлявате безопасно паметта на calloc():

• Извиквайте free() точно веднъж за всяко успешно calloc(); освобождаването на един и същ блок два пъти води до неопределено поведение.
• Задайте указателя на NULL след освобождаване, така че да не може да бъде използван повторно като висящ указател.
• Никога не освобождава() указател, който calloc() не е върнал, включително такъв, изместен чрез аритметика на указателите.
• Съпоставете всяко разпределение с освобождаване, преди показалецът да излезе извън обхвата.

Тъй като calloc() и malloc() черпят от един и същ heap, дисциплината за освобождаване е идентична и за двете функции: едно free() за всяко успешно разпределение и без достъп до блока след това. Keeping Разпределението и освобождаването в баланс е основният навик за ръчно управление на паметта в C и предотвратява както течове, така и сривове, причинени от повторно използване на вече върната памет.

Въпроси и Отговори