1.为什么要用动态内存分配
我们已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
但是上述开辟空间的方式有俩个特点：
1.空间开辟的大小是固定的~
2. 数组在申明的时候一定要指定数组的长度，而数组空间一旦确定了就不能调整大小~
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。
2.malloc和free
2.1 malloc
int main() { int i, n; char* buffer; printf("How long do you want the string? "); scanf("%d", &i); buffer = (char*)malloc(i + 1); if (buffer == NULL) exit(1); for (n = 0; n < i; n++) buffer[n] = rand() % 26 + 'a'; buffer[i] = '\0'; printf("Random string: %s\n", buffer); free(buffer); buffer = NULL; return 0; }
2.2 free
注意：在使用free时，我们只是将动态内存开辟的空间释放和回收，然而，我们用来接受返回值的指针依然记得这块空间的地址，所以我们要将其置为空指针NULL~
3.calloc和realloc
3.1 calloc
举个栗子啦~
int main() { int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", p[i]); } return 0; free(p); p = NULL; }
运行效果如下~
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
由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意⼀些~
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int *ptr = (int*)malloc(100); if(ptr != NULL) { //业务处理 } else { return 1; } //扩展容量 //代码1 - 直接将realloc的返回值放到ptr中 ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//如果申请失败ptr接受NULL导致ptr失忆 //代码2 - 先将realloc函数的返回值放在p中，不为NULL，在放ptr中 int*p = NULL; p = realloc(ptr, 1000); if(p != NULL) { ptr = p; } //业务处理 free(ptr); return 0; }
4.常见的动态内存的错误
4.1 对NULL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); }
4.2 对动态内存开辟空间的越界访问
void test() { int i = 0; int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int)); if(NULL == p) { exit(EXIT_FAILURE); } for(i=0; i<=10; i++) { *(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问 } free(p); }
4.3 对非动态内存开辟空间用free释放
void test() { int a = 10; int *p = &a; free(p);//ok? }
4.4 使用free释放动态开辟内存的一部分
void test() { int *p = (int *)malloc(100); p++; free(p);//p不再指向动态内存的起始位置 }
4.5 对一块动态内存多次释放
void test() { int *p = (int *)malloc(100); free(p); free(p);//重复释放 }
注：但如果将p置为空指针NULL，free(p)重复也不会报错（本质上free并没有实施）
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
5. C/C++程序内存区域划分
C/C++程序内存分配的几个区域：
1. 栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内
存容量有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
2. 堆区（heap）：⼀般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。
3. 数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的⼆进制代码。
