Funkcja calloc() w bibliotece C z PRZYKŁADOWYM programem

Co to jest calloc w C?

Funkcja calloc() w języku C służy do alokacji wielu bloków pamięci o tym samym rozmiarze. Jest to dynamiczna funkcja alokacji pamięci, która przydziela przestrzeń pamięci złożonym strukturom danych, takim jak tablice i struktury, i zwraca wskaźnik typu void do pamięci. Calloc to skrót od contiguous allocation (alokacja ciągła).

Funkcja Malloca służy do przydzielania pojedynczego bloku przestrzeni pamięci, podczas gdy funkcja calloc w C służy do przydzielania wielu bloków przestrzeni pamięci. Każdy blok przydzielony przez calloc w programowaniu C ma ten sam rozmiar.

Dlaczego warto używać calloc() w C?

Zwykłe zmienne i tablice o stałym rozmiarze blokują swoje wymiary podczas kompilacji programu, co marnuje miejsce, gdy potrzeba mniej elementów, i całkowicie zawodzi, gdy potrzeba więcej. Funkcja calloc() eliminuje to ograniczenie, rezerwując pamięć w czasie wykonywania i, w przeciwieństwie do malloc(), zeruje każdy bajt przed przekazaniem bloku. To sprawia, że ​​calloc() jest naturalnym wyborem, gdy program potrzebuje czystego, przewidywalnego obszaru pamięci dla tablicy lub struktury, której rozmiar jest znany tylko podczas działania kodu.

Dynamiczna alokacja za pomocą calloc() sprawdza się w kilku typowych sytuacjach:

• Tablice numeryczne, które powinny zaczynać się od zera, takie jak liczniki, histogramy lub akumulatory bieżące.
• Struktury danych, w których pozostałe wartości śmieciowe powodowałyby subtelne, trudne dotraci robaków.
• Bufferktórych długość zależy od danych wprowadzonych przez użytkownika lub pliku odczytanego podczas działania programu.
• Bloki są zbyt duże dla ograniczonego stosu, ponieważ calloc() czerpie dane z dużo większego stosu.

Ponieważ zarezerwowany blok jest ciągły i już wyzerowany, można go od razu traktować jako gotową do użycia tablicę, bez konieczności przeprowadzania oddzielnej pętli inicjalizacji.

calloc() Składnia:

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

• Powyższy przykład instrukcji calloc w C służy do alokacji n bloków pamięci o tym samym rozmiarze.
• Po przydzieleniu miejsca w pamięci wszystkie bajty są inicjowane na zero.
• wskaźnik który aktualnie znajduje się na pierwszym bajcie przydzielonej przestrzeni pamięci.

Ilekroć wystąpi błąd przy alokacji miejsca w pamięci, taki jak brak pamięci, zwracany jest wskaźnik zerowy, jak pokazano w poniższym przykładzie calloc.

Jak korzystać z Calloc

Poniższy program calloc w C oblicza sumę ciągu arytmetycznego.

#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;
    }

Wynik calloc w przykładzie C:

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

Różnica między calloc() i malloc()

Zarówno calloc(), jak i malloc() rezerwują pamięć na stercie i obie zwracają wskaźnik typu void lub wartość NULL w przypadku błędu. Różnią się jednak trzema praktycznymi sposobami, które decydują o tym, której z nich użyć.

• Inicjalizacja: calloc() ustawia każdy bajt w nowym bloku na zero, podczas gdy malloc() pozostawia zawartość niezainicjowaną, więc blok malloc() przechowuje nieprzewidywalne śmieci, dopóki program do niego nie zapisze.
• Argumenty: calloc() przyjmuje dwa argumenty: liczbę elementów i rozmiar każdego z nich, zapisywane jako calloc(n, size); malloc() przyjmuje pojedynczy argument, całkowitą liczbę bajtów, zapisywane jako malloc(n * size).
• Szybkość: malloc() jest nieznacznie szybszy, ponieważ pomija krok zerowania, dlatego kod, który natychmiast nadpisuje pamięć, często go preferuje.

Obie funkcje są zadeklarowane w stdlib.h i obie zwalniają pamięć za pomocą tej samej funkcji free(). Wybierz calloc(), gdy liczy się czysty, wyzerowany blok, a malloc(), gdy preferowana jest prędkość, a program sam obsługuje inicjalizację.

Jak zwolnić pamięć przydzieloną przez calloc()

Pamięć zarezerwowana przez calloc() znajduje się na stercie i nigdy nie jest automatycznie zwalniana. Gdy program stale alokuje pamięć bez jej zwalniania, powoli zużywa całą dostępną pamięć – jest to defekt znany jako wyciek pamięci. Funkcja free() zwraca systemowi ukończony blok, aby przestrzeń mogła zostać ponownie wykorzystana w późniejszych alokacjach.

Funkcja free() przyjmuje pojedynczy argument – ​​wskaźnik zwrócony przez calloc() – i natychmiast zwalnia cały blok:

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 */
}

Aby bezpiecznie zarządzać pamięcią calloc(), postępuj zgodnie z poniższymi zasadami:

• Wywołuj free() dokładnie raz dla każdego pomyślnego calloc(); dwukrotne zwolnienie tego samego bloku powoduje niezdefiniowane zachowanie.
• Po zwolnieniu ustaw wskaźnik na NULL, aby nie można było go ponownie wykorzystać jako wskaźnika wiszącego.
• Nigdy nie zwalniaj wskaźnika, którego calloc() nie zwróciło, w tym wskaźnika przesuniętego przez arytmetykę wskaźnika.
• Dopasuj każdą alokację do wydania zanim wskaźnik wyjdzie poza zakres.

Ponieważ funkcje calloc() i malloc() pobierają dane z tego samego stosu, procedura zwalniania jest identyczna dla obu funkcji: jedno zwolnienie() dla każdego pomyślnego przydzielenia i brak dostępu do bloku po tym.ping równomierne przydzielanie i zwalnianie pamięci to podstawowa zasada ręcznego zarządzania pamięcią w języku C. Zapobiega ona wyciekom i awariom spowodowanym przez ponowne wykorzystanie zwróconej już pamięci.

FAQ