Динамическое управление памятью в C: malloc, calloc, realloc, free

C предоставляет функции для ручного управления памятью во время выполнения. Они объявлены в <stdlib.h>.

Динамическое выделение памяти

Если размер массива известен на этапе компиляции — используйте статический массив:

char name[100];

Если размер неизвестен заранее (например, длина вводимого текста) — используйте указатель и выделяйте память динамически:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char name[100];
    char *description;

    strcpy(name, "Zara Ali");

    description = malloc(200 * sizeof(char));
    if (description == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error - unable to allocate required memory\n");
        return 1;
    }
    strcpy(description, "Zara ali a DPS student in class 10th");

    printf("Name = %s\n", name);
    printf("Description: %s\n", description);

    free(description);  // не забываем освободить!
    return 0;
}

calloc работает так же, но обнуляет память:

description = calloc(200, sizeof(char));

Изменение размера и освобождение памяти

ОС вернёт всю память при завершении программы, но хорошая практика — освобождать её явно через free() когда она больше не нужна.

Для изменения размера используйте realloc():

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    char name[100];
    char *description;

    strcpy(name, "Zara Ali");
    description = malloc(30 * sizeof(char));
    if (!description) { fprintf(stderr, "malloc failed\n"); return 1; }
    strcpy(description, "Zara ali a DPS student.");

    // нужно больше места
    description = realloc(description, 100 * sizeof(char));
    if (!description) { fprintf(stderr, "realloc failed\n"); return 1; }
    strcat(description, "She is in class 10th");

    printf("Name = %s\n", name);
    printf("Description: %s\n", description);

    free(description);
    return 0;
}

Результат:

Name = Zara Ali
Description: Zara ali a DPS student.She is in class 10th

Важно: realloc может вернуть другой адрес. Всегда присваивайте результат обратно в указатель (как показано). Если realloc вернёт NULL, старый блок остаётся валидным — не теряйте его!

Распространённые ошибки

• Использование памяти после free (use-after-free).
• Двойное освобождение (double free).
• Утечка памяти — забыли вызвать free.
• Запись за границы выделенного блока (buffer overflow).
• Непроверка возвращаемого значения на NULL.