Dynamiczna alokacja pamięci

Operator sizeof

Za pomocą operatora sizeof możemy poznać rozmiar zmiennej lub typu, wyrażony w bajtach.

int a = 5, tab[] = {1, 2, 3, 4};
printf("Rozmiar typu `int` to %d.\n", sizeof(int));
printf("Rozmiar adresu zmiennej `a` to %d.\n", sizeof &a);
printf(
  "Tablica `tab` ma %d elementów.\n",
  (sizeof tab)/(sizeof tab[0])
);

W przykładzie powyżej pokazano, jak sprawdzić rozmiar statycznej lub automatycznej tablicy wyrażony w liczbie elementów.

Funkcje malloc, calloc, realloc oraz free

Wszystkie poniższe funkcje są zadeklarowane w pliku nagłówkowym stdlib.h.

Aby dynamicznie zaalokować pamięć, stosujemy funkcję malloc, która przyjmuje jako argument rozmiar pamięci, jaka ma być zaalokowana.

int *p;
p = malloc(sizeof *p);
scanf("%d", p);
printf("%d\n", *p);

int *t, i;
t = malloc(10 * sizeof *t);
// teraz w t zapisany jest adres dynamicznie
// zaalokowanej tablicy int o rozmiarze 10 elementów
for(i = 0; i < 10; ++i){
  scanf("%d", t+i);
}

Jeśli chcemy dynamicznie zaalokować tablicę, której elementy będą od początku wyzerowane, możemy użyć funkcji calloc.

long long int *tab;
tab = calloc(10, sizeof *tab);
assert(tab[0] == 0);

Aby zmienić rozmiar dynamicznej alokacji pamięci, używamy funkcji realloc.

tab = realloc(tab, 20 * (sizeof *tab));

Gdy pamięć zaalokowana dynamicznie przestaje być potrzebna, warto ją zwolnić za pomocą funkcji free, aby nie powstawały tzw. wycieki pamięci. Ma to duże znaczenie szczególnie w przypadku programów działających długo (np. z pętlą zdarzeń).

free(tab);
tab = NULL;

Aby zaznaczyć, że wskaźnik tab w przykładzie powyżej nie zawiera już żadnego poprawnego adresu, nadajemy mu wartość NULL.

Zadania

1. Napisz bezparametrową funkcję, która rezerwuje pamięć na pojedynczą zmienną typu double i zwraca adres zarezerwowanego obszaru pamięci.

2. Napisz funkcję, która przyjmuje jako parametr adres wskaźnika na double. Funkcja zwalnia obszar pamięci wskazywany przez wskaźnik, którego adres dostała, a następnie ustawia wartość tego wskaźnika na NULL. W programie testującym sprawdź poprawność funkcji przyrównując wartość wskaźnika do NULL.

3. Napisz program, który wczyta od użytkownika liczbę całkowitą n, dynamicznie zaalokuje tablicę n liczb zmiennoprzecinkowych, wczyta je wszystkie od użytkownika, wypisze ich maksimum, minimum, średnią i sumę, a następnie zwolni pamięć zajmowaną przez tę tablicę.