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动态内存分配存在的原因
我们先看两种内存开辟方式
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，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
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。 这时候就只能试试动态存开辟了。
动态内存函数的介绍
malloc和free
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。
C 语言提供了另外一个函数 free ，专门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。
eg:
#include <stdio.h> int main () { // 代码 1 int num = 0 ; scanf ( "%d" , & num ); int arr [ num ] = { 0 }; // 代码 2 int* ptr = NULL ; ptr = ( int* ) malloc ( num * sizeof ( int )); if ( NULL != ptr ) // 判断 ptr 指针是否为空 { int i = 0 ; for ( i = 0 ; i < num ; i ++ ) { * ( ptr + i ) = 0 ； } } free ( ptr ); // 释放 ptr 所指向的动态内存 ptr = NULL ; // 是否有必要？ return 0 ; }
注意：这里的ptr=NULL是很有必要的，因为当ptr所指向的动态内存被释放后。如果不给ptr进行赋值，ptr就会变成野指针 。
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);
函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，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 。
eg:
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); if (NULL != p) { //使用空间 } free(p); p = NULL; return 0; }
所以如何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。
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。
eg:
int main() { int *ptr = (int*)malloc(100); if(ptr != NULL) { //业务处理 } else { exit(EXIT_FAILURE); } int*p = NULL; p = realloc(ptr, 1000); if(p != NULL) { ptr = p; } //业务处理 free(ptr); return 0; }
注意：因为扩展不一定会成功，所以在扩展后，一定要进行判断，才能赋给ptr
常见的动态内存错误
对NULL指针的解引用操作
void test() { int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4); *p = 20; free(p); }
如果p的值是NULL，就会出现问题
对动态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; } free(p); }
总共增加了10个元素，下标最多遍历到9，所以当i=10的时候越界访问了，程序就崩掉了
对非动态开辟内存使用free释放
void test() { int a = 10; int *p = &a; free(p); }
这里呢p为非动态开辟内存，不能用free释放，不然程序会崩溃
使用free释放一块动态开辟内存的一部分
此时p不再指向动态内存的起始位置 ，如果运行程序就会崩掉
不能只释放一部分
要从起始位置开始
从头持续到结尾
对同一块动态内存多次释放
void test() { int *p = (int *)malloc(100); free(p); free(p); }
这里p进行了重复释放，程序会崩掉
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); }
注意：malloc申请的动态内存只有两种释放方式：1、程序结束 2、用free进行释放
而这里程序既未结束，也没用free进行释放，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 。
几个经典的笔试题
题一
void GetMemory(char *p) { p = (char *)malloc(100); } void Test(void) { char *str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); }
形参是实参的临时拷贝，代码对p进行了操作，但是对str毫无影响
而且这里由于GetMemory函数已经结束，已经找不到释放的位置，此处无法释放
对NULL指针进行引用操作，程序会崩溃且会出现内存泄漏
出了GetMemory后就会变成野指针
