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头文件： #include<stdlib.h>

#include<malloc.h>

内存的三个区域

如下图所示

为什么要使用动态内存开辟

目前我们所知道的向内存申请空间的方法有两种：

（1）创建一个变量（如 int a; 就向内存申请了四个字节的空间大小）。

（2）创建一个数组。

但比如创建一个 50 元素的数组（int a[50]）就一定会发生内存浪费或者不够的现象，为了使用多大内存就申请多大内存的空间，我们就可以使用动态内存开辟（在堆区）。

动态内存分配的函数

free

函数 free 专门是用来做动态内存的释放和回收的，即当动态申请的空间不再使用时，应还给操作系统。

说简单点就是你申请了就要还回去。

虽然不用 free 函数，在程序执行结束后，系统会自动将你申请的内存释放，但如果你申请过一次，还剩空间不想用了，主程序又没执行完，那你应该先释放掉这些内存，让给别人申请使用。

使用方法：

比如之前你定义了一个指针 p，在结尾用

free(p);p=NULL；

Q：为什么还要把 p 赋值成空指针呢？我不是已经释放掉了吗？

A：p 虽然还给操作系统，但依然有能力找到你刚才申请的这块空间，所以再给 p 赋一个空指针。

malloc

翻阅手册我们可以看到 malloc 函数的使用为

void* malloc (size_t size);

直接上案例

int* p = (int*) malloc (10* sizeof(int));

（1）上面的代码就是向内存申请了 10 个 int 字节的空间，现在的编译器中 int 一般为 4 字节大小，10 个 int 就是 40 字节大小，也可以直接打 40。

（2）因为 malloc 的返回类型为 void* ，会报警告，需要强制类型转换。

（3）当没有足够的空间时，malloc 会返回一个空指针（NULL）。

打印错误原因的一种方式

这个算是题外话了。

当我们想知道我们程序什么出错时（比如内存申请失败）。可以用下面的函数。

#include<string.h>#include<errno.h>#include<stdio.h>printf("%s\n",strerror(errno));

stdio.h 对应 printf , errno.h 对应 errno ， string.h 对应 strerror

由 malloc 和 free 的实例演示

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<errno.h> int main(){  int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));  if (p == NULL)    printf("%s\n", strerror(errno));  else  {    int i = 0;    for (i = 0; i < 10; i++)    {      *(p + i) = i;      }    for (i = 0; i < 10; i++)    {      printf("%d ", *(p + i));    }  }  free(p);  p = NULL;   return 0;}

注释：（1）引入头文件不可少。

（2）这里我申请了 40 个字节空间大小（10*sizeof(int) ），并用一个 int *类型的指针 p 指向了这个空间的首地址。

（3）if 语句判断申请内存成不成功，还记得我们上面说的吗？当没有足够的空间时，malloc 会返回一个空指针（NULL）。

（4）else 语句里是将 0-9 这些数字放入这些内存当中，i=0 时 p=0，i=1 时，（p+1）=1。以此类推

（5）打印出放入到这块空间的数字。

（6）释放掉这块空间，将 p 赋为空指针。

打印出的结果如下

注：如果使用比较新的 vs（比如 2022 版）使用 strerror 时要在程序最上面加上

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

realloc

realloc 的作用是可以调整动态开辟内存空间的大小。

假设本来使用 malloc 申请 20 字节空间，不够了，我希望有 40 字节空间。

那么就可以使用以下代码

int* p = (int*)malloc(20);int* p2 = realloc(p, 40);

注意事项：

Q：为什么用一个新的 p2 不再用 p？

（1）如果 p 指向的空间之后有足够的内存空间可以追加，则直接追加，后返回 p。

（2）如果 p 指向的空间之后没有足够的空间可以追加，则 ralloc 函数会重新找一个新的内存南区域开辟一块满足需求的空间，并且把原来内存中的数据拷贝回来，释放旧的内存空间，最后返回新开辟的内存空间地址。

Q：如果我还是想用原来的 p 不用 p2 怎么办？

（3）要用一个新变量接受 realloc 函数的返回值（上面就用的是 p2）

看代码如下

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<errno.h> int main(){  int* p = (int*)malloc(20);    if (p == NULL)  {    printf("%s\n", strerror(errno));  }  else  {    int i = 0;    for (i = 0; i < 5; i++)    {      *(p + i) = i;    }  }    int* p2 = realloc(p, 40);   if (p2 != NULL)  {    p = p2;     //把p2的首地址又给了p，做到了衔接    int i = 0;    for (i = 5; i < 10; i++)    {      *(p + i) = i;    }    for (i = 0; i < 10; i++)    {      printf("%d ", *(p + i));    }  }    free(p);  p = NULL;   return 0;}