C語言內存知識總結：memset函數和calloc函數

memset函數

memset（翻譯：清零）是計算機中C/C++語言初始化函數。作用是將某一塊內存中的內容全部設置為指定的值，這個函數通常為新申請的內存做初始化工作。

以前說過，定義變量時一定要進行初始化，尤其是數組和結構體這種占用內存大的數據結構。在使用數組的時候經常因為沒有初始化而產生“燙燙燙燙燙燙”這樣的野值，俗稱“亂碼”。

每種類型的變量都有各自的初始化方法，memset() 函數可以說是初始化內存的“萬能函數”，通常為新申請的內存進行初始化工作。它是直接操作內存空間，mem即“內存”（memory）的意思。

該函數的原型為：

## include 
void *memset(void *s, int c, unsigned long n);
將s中當前位置后面的n個字節 （typedef unsigned int size_t ）用 c 替換并返回 s

函數的功能是：將指針變量 s 所指向的前 n 字節的內存單元用一個“整數” c 替換，注意 c 是 int 型。s 是 void* 型的指針變量，所以它可以為任何類型的數據進行初始化。

memset() 的作用是在一段內存塊中填充某個給定的值。因為它只能填充一個值，所以該函數的初始化為原始初始化，無法將變量初始化為程序中需要的數據。用memset初始化完后，后面程序中再向該內存空間中存放需要的數據。

memset 一般使用“0”初始化內存單元，而且通常是給數組或結構體進行初始化。一般的變量如 char、int、float、double 等類型的變量直接初始化即可，沒有必要用 memset。如果用 memset 的話反而顯得麻煩。

當然，數組也可以直接進行初始化，但 memset 是對較大的數組或結構體進行清零初始化的最快方法，因為它是直接對內存進行操作的。

這時有人會問：“字符串數組不是最好用''進行初始化嗎？那么可以用 memset 給字符串數組進行初始化嗎？也就是說參數 c 可以賦值為''嗎？”

可以的。雖然參數 c 要求是一個整數，但是整型和字符型是互通的。但是賦值為 '' 和 0 是等價的，因為字符 '' 在內存中就是 0。所以在 memset 中初始化為 0 也具有結束標志符 '' 的作用，所以通常我們就寫“0”。

memset 函數的第三個參數 n 的值一般用 sizeof() 獲取，這樣比較專業。注意，如果是對指針變量所指向的內存單元進行清零初始化，那么一定要先對這個指針變量進行初始化，即一定要先讓它指向某個有效的地址。而且用memset給指針變量如p所指向的內存單元進行初始化時，n 千萬別寫成 sizeof(p)，這是新手經常會犯的錯誤。因為 p 是指針變量，不管 p 指向什么類型的變量，sizeof(p) 的值都是 4。??

#include
#include
int main(void) {
int i;
char str[10];
char *p = str;


memset(str, 1, sizeof(str));//參數1就是變量名，中間的1就是指定要初始化的值(可以是任意的值包括字符和浮點數)
//最后那個初始化是長度  （可以是填數字，但沒必要）          
for (i = 0; i < 10; i++) {


printf("%d	", str[i]);
  }


return 0;


}

根據memset函數的不同，輸出結果也不同，分為以下幾種情況：

memset(p, 0, sizeof(p)); //地址的大小都是4字節

0 0 0 0 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(p)); //p表示的是一個字符變量, 只有一字節

0 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52 -52

memset(p, 0, sizeof(str));

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(str, 0, sizeof(str));

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

memset(p, 0, 10); //直接寫10也行, 但不專業

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

calloc函數

有時候，我們在程序中需要一段內存來處理數據，但是又不確定是要多大內存的情況下，比如我們申請一個數組 a[100]? 但是事前我們并不知道會不會用得完這100個元素，比如我們只會用到10個，那么剩下的90個就會還在占用空間，就顯得很浪費空間，這時候使用calloc函數是用來在內存的動態存儲區中（堆中）分配一個連續存儲空間

函數原型：

void* calloc（unsigned int num，unsigned int size）
在內存的動態存儲區中分配num個長度為size的連續空間
num：對象個數，size：對象占據的內存字節數，相較于malloc函數，calloc函數會自動將內存初始化為0

calloc在動態分配完內存后，自動初始化該內存空間為零，而malloc不做初始化，分配到的空間中的數據是隨機數據。

注意：size僅僅為申請內存字節大小，與申請內存塊中存儲的數據類型無關，故編程時建議通過以下方式給出，"長度 * sizeof(數據類型)"；并不需要人為的計算空間的大小，比如如果他要申請20個int類型空間，就可以int *p = (int *)calloc(20, sizeof(int)）這樣就省去了人為空間計算的麻煩。

函數返回值：calloc函數返回一個指向分配起始地址的指針；如果分配不成功，返回NULL。

#include
int main(void) {
int *p = (int *)calloc(10, sizeof(int));
int i;


printf("申請得的空間有：
");
for (i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", *p++);
  }


return 0;
}


結果：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
//可以看到，使用calloc函數分配時，它最自動賦值零，而下面要介紹的malloc函數則不會

那么會有人有疑問：既然calloc不需要計算空間并且可以直接初始化內存避免錯誤，那為什么不直接使用calloc函數，那要malloc要什么用呢？

實際上，任何事物都有兩面性，有好的一面，必然存在不好的地方。這就是效率。calloc函數由于給每一個空間都要初始化值，那必然效率較malloc要低，并且現實世界，很多情況的空間申請是不需要初始值的，這也就是為什么許多初學者更多的接觸malloc函數的原因。

　　審核編輯：湯梓紅

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