En aquest tema, aprendrem sobre l'assignació dinàmica de memòria en C utilitzant les funcions malloc i free. Aquestes funcions són fonamentals per gestionar la memòria de manera eficient i flexible durant l'execució d'un programa.

• Entendre què és l'assignació dinàmica de memòria.
• Aprendre a utilitzar les funcions malloc i free.
• Evitar errors comuns relacionats amb l'assignació dinàmica de memòria.

L'assignació dinàmica de memòria permet als programes sol·licitar memòria durant l'execució, en lloc de definir la quantitat de memòria necessària en temps de compilació. Això és útil quan la quantitat de memòria necessària no es coneix fins que el programa està en execució.

La funció malloc (memory allocation) s'utilitza per assignar un bloc de memòria de la mida especificada en bytes. La seva sintaxi és:

• size: La quantitat de memòria en bytes que es vol assignar.
• Retorna un punter al primer byte del bloc de memòria assignat, o NULL si l'assignació falla.

1. Declaració de Punter i Nombre d'Elements:

   int *ptr;
   int n, i;
   n = 5;
   

2. Assignació de Memòria:

   ptr = (int*)malloc(n * sizeof(int));
   

   • n * sizeof(int): Calcula la quantitat de memòria necessària per a n elements de tipus int.
   • (int*): Converteix el punter retornat per malloc a un punter a int.

3. Comprovació de l'Assignació:

   if (ptr == NULL) {
       printf("Error: No s'ha pogut assignar memòria.\n");
       exit(1);
   }
   

4. Inicialització i Visualització:

   for (i = 0; i < n; ++i) {
       ptr[i] = i + 1;
       printf("%d ", ptr[i]);
   }
   

5. Alliberament de la Memòria:

   free(ptr);
   

La funció free s'utilitza per alliberar un bloc de memòria prèviament assignat amb malloc. La seva sintaxi és:

• ptr: Un punter al bloc de memòria que es vol alliberar.

L'exemple anterior ja inclou l'ús de free per alliberar la memòria assignada.

1. No Alliberar Memòria:

   • No alliberar la memòria assignada pot causar fuites de memòria.

   // Error: No s'ha alliberat la memòria
   int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
   

2. Alliberar Memòria Múltiples Vegades:

   • Alliberar la mateixa memòria més d'una vegada pot causar comportament indefinit.

   int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
   free(ptr);
   free(ptr); // Error: Alliberament múltiple
   

3. Accedir a Memòria Alliberada:

   • Accedir a memòria després d'alliberar-la pot causar errors.

   int *ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
   free(ptr);
   ptr[0] = 1; // Error: Accés a memòria alliberada
   

• Inicialitzar Punter a NULL Després d'Alliberar:

  free(ptr);
  ptr = NULL;
  

• Comprovar Sempre el Retorn de malloc:

  if (ptr == NULL) {
      // Manejar l'error
  }
  

Escriu un programa que assigni memòria per a un array de 10 elements de tipus float, inicialitzi els elements amb valors de 0.0 a 9.0, i després alliberi la memòria.

Escriu un programa que assigni memòria per a un array de 5 elements de tipus char, inicialitzi els elements amb les lletres 'a' a 'e', i després alliberi la memòria.

En aquest tema, hem après com utilitzar les funcions malloc i free per gestionar l'assignació dinàmica de memòria en C. Hem vist exemples pràctics i hem discutit errors comuns i consells per evitar-los. L'assignació dinàmica de memòria és una eina poderosa que, quan s'utilitza correctament, pot fer els nostres programes més flexibles i eficients.