一、为什么存在动态内存分配
我们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};//在栈空间上开辟十个字节的连续空间
这些开辟的空间有以下特点：
1.空间开辟的大小是固定的。
2.数组在声明的时候，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。考虑到以上情况，我们可以考虑有动态内存分配。
二、动态内存分配的介绍
2.1malloc函数和free函数
C语言提供了一个动态内存开辟的函数：
void* malloc (size_t num);
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。
malloc(0)是允许的，也会返回一个指针，只是空间不可以使用而已。
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* malloc (size_t size);
free函数用来释放动态开辟的内存。（不是动态开辟的空间不可使用）
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。
实例
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int num = 0; scanf("%d", &num); int* ptr = NULL; ptr = (int*)malloc(num * sizeof(int)); if (NULL == ptr)//判断空间是否开辟成功 { perror("malloc"); return 1; } //开辟成功 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", *(ptr + i)); } free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存，以免内存泄漏 ptr = NULL;//将ptr置空，避免成为野指针 }
2.2calloc函数
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。
实例：
#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; }
2.3realloc函数
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
int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } //初始化为1~10 int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { p[i] = i + 1; } //增加一些空间 int* ptr = (int*)realloc(p, 8000); if (ptr != NULL) { p = ptr; ptr = NULL; } else { perror("realloc"); return 1; } //打印数据 for (i = 0; i < 20; i++) { printf("%d\n", p[i]); } //释放 free(p); p = NULL; return 0; }
3.1 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); } //应该先判断是否空间开辟成功 //加入 //if(p=NULL) //{ // perror(malloc); // retrun 0; //}
3.2 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;//当i是10的时候越界访问 } free(p); }
3.3 对非动态开辟内存使用free释放
void test() { int a = 10; int *p = &a; free(p);//非动态内存开辟的空间不能用free释放 }
3.4 使用free释放一块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 }
3.5 对同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 }
3.6 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); }
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