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❄️栈区堆区静态区介绍
📌栈区（stack）
📌堆区（heap）
📌静态区（static）
📌小结
❄️为什么要有动态内存？
❄️动态内存函数的介绍
📌malloc
📌free
📌malloc和free函数使用三步曲
📌calloc
📌realloc
📌realloc函数的两种情况原理
❄️新手常见的错误
📌对NULL指针的解引用
📌对动态开辟空间的越界访问
📌对非动态开辟内存使用free释放
📌只free了动态开辟内存的一部分
📌动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
📌小结
🍁写到最后
❄️栈区堆区静态区介绍
- 首先动态内存开辟之前叙述一下
C/C++程序内存分配的几个区域
📌栈区（stack）
国外最有名的被称为程序员的知乎的网站就叫做Stack Overflow哦
1.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。
2.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。
3.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。
📌堆区（heap）
❄️堆区一般有个原则是谁开辟的空间谁来释放
1.一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由(操作系统)OS回收 。分配方式类似于链表。
3.一般必须由程序员来free释放掉，否则造成内存泄漏很严重，C/C++编译器检查不出来内存泄漏，如果你以后在工作时没有自行free释放掉你自己开辟的空间。年终奖就没了哦（大厂差不多几万元）
📌静态区（static）
数据段（静态区）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
📌小结
- 实际上
普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。 - 但是被static修饰的变量存放在数据段（静态区），数据段的特点是在
上面创建的变量，直到程序结束才销毁所以生命周期变长。
❄️为什么要有动态内存？
我们已经掌握的内存开辟方式有：
- 在栈区开辟4个字节的整型局部变量val。
- 在栈区上开辟10个字节的连续空间
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：
空间开辟大小是固定的。
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
所以这时候动态内存就横空出世了
❄️动态内存函数的介绍
❄️小技巧（tip）：关于查函数的用法、原型、返回值。可以上这个网站
📌malloc
❄️函数功能：
- 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。
❄️函数原型
void* malloc (size_t size);
🍁注意点：
- 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。一般的检查如下所示
int* p = (int*)malloc(4); if(p == NULL) { return; }
- 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。
📌free
❄️函数功能：
- 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。 这个函数和malloc等内存函数配套使用
❄️函数原型
voidfree (void*ptr);
🍁注意：
- ree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函数的行为是错误的！。 - 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
📌malloc和free函数使用三步曲
- 首先使用malloc开辟空间。
- 再free掉这块空间。
- 然后将free后的空间置空，否则外部可能解引用这个空间。出现
野指针现象。 - 正常情况下三步曲缺一不可。
#include <stdio.h> int main() { 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;//一定要置空。 return 0; }
📌calloc
❄️函数功能：
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。
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。
❄️函数原型
void* calloc (size_t num, size_t size);
🍁注意：
- 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。
📌realloc
❄️函数功能：
realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
为了对内存的大小做灵活的调整这个函数横空出世。
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。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
void* realloc (void* ptr, size_t size);
🍁注意：
- 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
拷贝到新 的空间
📌realloc函数的两种情况原理
🍁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。 - 原有空间之后有足够大的空间
绿色的长方形框框为新添加的空间。
🍁情况2；
- 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。
- 但函数
返回的是一个新的内存地址。 绿色的ptr是新返回的空间
❄️新手常见的错误
刚学会这些函数一般会犯的错误。
📌对NULL指针的解引用
🍁错误代码如下。
void test() { int *p = (int *)malloc(4); *p = 20;//如果p的值是NULL，就会有问题 free(p); }
正确做法是先判断p指针是否为空，解决方案如下。
- 可以用assert暴力断言。
- 也可以用if语句温柔判断。
📌对动态开辟空间的越界访问
🍁错误代码
相当于数组越界了
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); }
📌对非动态开辟内存使用free释放
🍁错误代码
void test() { int a = 10; int *p = &a; free(p);//ok? }
原则：我们一定要坚守底线——谁开辟的空间谁来释放
谁犯的错谁来承担责任
🍁解析：
- 因为a是局部变量，在栈区上，出了作用域后会自动释放。所以不需要free。
📌只free了动态开辟内存的一部分
🍁错误代码
void test() { int *p = (int *)malloc(100); p++; free(p);//p不再指向动态内存的起始位置 }
🍁注意：
- 一定要注意free的时候从首元素的地址处释放。
- 一定要从头释放。
- 链表中经常遇到此错误。
📌动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
错误代码
void test() { int *p = (int *)malloc(100); if(NULL != p) { *p = 20; } } int main() { test(); while(1); }
🍁注意：
- 典型的忘记free的错误。也是
最可怕的。
📌小结
- 动态开辟的空间一定要释放（free），并且正确释放
- 切记一定要free喔。
🍁写到最后
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