一. 为什么要有动态内存分配
我们已经掌握的内存开辟⽅式有：
int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节 char arr[10] = {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间
但是上述的开辟空间的⽅式有两个特点：
（1）空间开辟⼤⼩是固定的。
（2）数组在申明的时候，必须指定数组的⻓度，数组空间⼀旦确定了⼤⼩不能调整 但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间⼤⼩在程序运⾏的时候才能知 道，那数组的编译时开辟空间的⽅式就不能满⾜了。 C语⾔引⼊了动态内存开辟，让程序员⾃⼰可以申请和释放空间，就⽐较灵活了。
二. malloc和free
2.1 malloc
C语⾔提供了⼀个动态内存开辟的函数：
void* malloc (size_t size);
这个函数向内存申请⼀块连续可⽤的空间，并返回指向这块空间的指针。
• 如果开辟成功，则返回⼀个指向开辟好空间的指针。
• 如果开辟失败，则返回⼀个 NULL 指针，因此malloc的返回值⼀定要做检查。
• 返回值的类型是 void* ，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使⽤的时候使⽤者⾃
⼰来决定。
• 如果参数 size 为0，malloc的⾏为是标准是未定义的，取决于编译器。
注意：malloc在堆区申请内存空间，如果需要释放空间，需要使用free函数，如果没有使用free释放，在程序退出时，也会由操作系统来回收。
2.2 free
C语⾔提供了另外⼀个函数free，专⻔是⽤来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
void free (void* ptr);
free函数⽤来释放动态开辟的内存。
• 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的⾏为是未定义的。
• 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
malloc和free都声明在 stdlib.h 头⽂件中。
注：当使用free释放空间时，例如：free(p) ,要及时将p=NULL,因为此时p指向的空间被释放了，p变成野指针了。
三. calloc和realloc
3.1 calloc
C语⾔还提供了⼀个函数叫 calloc ， calloc 函数也⽤来动态内存分配。原型如下：
void* calloc (size_t num, size_t size);
• 函数的功能是开辟num 个⼤⼩为 size个字节的空间，并且把空间的每个字节初始化为0。
• 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0.
所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很⽅便的使⽤calloc函数来完成任务。
3.2 realloc
• realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
• 有时会我们发现过去申请的空间太⼩了，有时候我们⼜会觉得申请的空间过⼤了，那为了合理的时候内存，我们⼀定会对内存的⼤⼩做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存⼤
⼩的调整。
函数原型如下：
void* realloc (void* ptr, size_t size);
• ptr 是要调整的内存地址
• size 调整之后新⼤⼩
• 返回值为调整之后的内存起始位置。
• 这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
• realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
◦ 情况1：原有空间之后有⾜够⼤的空间
◦ 情况2：原有空间之后没有⾜够⼤的空间
情况1：
当是情况1 的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发⽣变化。
情况2：
当是情况2 的时候，原有空间之后没有⾜够多的空间时，扩展的⽅法是：在堆空间上另找⼀个合适⼤⼩的连续空间来使⽤。这样函数返回的是⼀个新的内存地址。
由于上述的两种情况，realloc函数的使⽤就要注意⼀些。
注意：当realloc的第一个参数为NULL时，功能相当于malloc
realloc(NULL,40);//malloc(40)
四. 常见的动态内存的错误
4.1 对NULL指针的解引用操作
void test() { int* p = (int*)malloc(INT_MAX / 4); * p = 20;//如果p的值是NULL，就会有问题 free(p); }
如果malloc开辟空间失败，就会返回空指针，此时会对空指针解引用，正确的做法要在解引用前对malloc的返回值进行检测。
4.2 对动态开辟空间的越界访问
int main() { int i = 0; int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (NULL == p) { return 1; } for (i = 0; i <= 10; i++) { * (p + i) = i;//当i是10的时候越界访问 } free(p); }
输出结果：
在i=10的时候就出现越界访问了。
4.3 对非动态开辟内存使用free释放
int main() { int a = 10; int *p = &a; free(p); }
解析：同样的，对非动态开辟内存用free释放，也会导致程序崩溃
4.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
int main() { int *p = (int *)malloc(100); p++; free(p); }
p不再指向动态内存的起始位置,这样会出错，使用free时，必须指向动态开辟内存的起始位
置。
4.5 对同⼀块动态内存多次释放
int main() { int *p = (int *)malloc(100); free(p); free(p);//重复释放 }
重复释放会出现问题，如何避免这个问题，在free一次后，赋值NULL后，再次free就没有问题了。
4.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
void test() { int *p = (int *)malloc(100); if(NULL != p) { *p = 20; } } int main() { test(); while(1); }
忘记释放不再使⽤的动态开辟的空间会造成内存泄漏。
切记：动态开辟的空间⼀定要释放，并且正确释放。
