自引用结构兼谈Malloc和Free函数

一、自引用结构

1、 什么事自引用结构？

自引用结构（Self-Referential Structure）是一种特殊的结构。主要特征：一个或多个自身的变量是指向自身的指针。

2. 判断几个自引用结构是否合法？

struct SELF_REF1{
    int A;
    struct SELF_REF1 B;
    int C;
};

这个结构是非法的，为什么呢？结构里面有包含B，B里面有包含自己的成员B，这样就会无休止的循环下去。

struct SELF_REF1{
    int A;
    struct SELF_REF1 *B;
    int C;
};

编译器在结构的长度确定之前，就已经知道指针的长度，所以这样自引用是合法的。

 

二、malloc和free函数

自引用结构的内存分配和使用主要是通过动态存储管理程序（malloc和Free）来显式的分配和释放内存。

1. malloc函数原型

void *malloc(long NumBytes);

该函数分配了NumBytes个字节，并返回了指向这块内存的指针。如果分配失败，则返回一个空指针（NULL）。

2. free函数原型

void free(void *FirstByte)；

该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统，也就是释放了这块内存，让它重新得到自由。

3.函数的用法

// Code...
char *chPtr = NULL;
chPtr = (char *)malloc(100 * sizeof(char));
if (NULL == chPtr)
{
    exit (1);
}
gets(chPtr);

// code...
free(chPtr);
Ptr = NULL;
// code...

4. 注意点

• 申请了内存空间后，必须检查是否分配成功。
• 当不需要再使用申请的内存时，记得释放。
• 虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换，因为这样可以躲过一

些编译器的检查。

5.深入发掘

• malloc()到底从哪里得到了内存空间？

从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请  时，就会遍历该链表，然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序

• free()到底释放了什么？

free()释放的是指针指向的内存！注意！释放的是内存，不是指针！

参考文献：

1/ 网络文章：http://www.bccn.net/Article/kfyy/cyy/jszl/200608/4238_2.html

2/ Fundamentals of Data Structures in C

3/ Poninter on C