为什么存在动态内存分配？：
但是这两种方式在某些情况下是不适用的，假设现在我们要在结构体中存放学生的信息。
struct S { char name[20]; int age; }; int main() { struct S arr[50]; return 0; }
但很明显，学生的数量是不确定的，如果我们分配内存为50个学生的大小，当学生人数超过这个数量就会出现存放不下的情况，那么有的人会说，我们可以开辟足够大的空间，这种方式看似解决了这个问题，但是会出现内存浪费的情况，假如说你申请了1000个内存空间，结果你只用了10个或者100个，这就浪费了大量的内存空间，那么我们是否可以将arr[]中的元素值先设置为n,再通过scanf函数输入n的值？
答案是：C语言不支持，但C99支持，要想创建变长数组，gcc是支持这种操作的，而我们使用的VS编译器并不支持这种操作。
什么叫变长数组？
数据的长度可以任意变化。
举例：
int main() { int n; scanf("%d", n); struct S arr[n];//数组的长度并不是不变的 return 0; }
由此，C语言给出了一种动态内存分配。
动态内存分配的介绍：
malloc和free:头文件：#include<stdlib.h>
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函数，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的返回值一个要做检查。
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行决定。
如果参数size为0，malloc的行为是标准未定义的，取决于编译器。
申请空间：
*void*malloc(sizeof(ELemType)num)
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> int main() { //向内存申请10个整形空间 int *p=(int*)malloc(10 * sizeof(int)); if (p == NULL) { //打印错误原因 printf("%s\n", strerror(errno)); } else //正常使用空间 { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } } return 0; }
输出如下所示：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
释放空间：
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。
当动态申请的空间不在使用的时候，就应该还给操作系统：
方法：
free(p);
将该语句加入到上面的代码中，再运行！
输出结果为：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
输出这个结果难免会让我们产生疑惑，好像释放空间和不释放没有任何区别，其实事实并非如此。
上述代码即使没有加free，其内存空间也会被释放，其原因是当程序的生命周期结束时，动态申请的内存空间会自动还给操作系统，但我们并不提倡这种做法，原因是：上述代码，恰好在free语句下面就执行完了所有的程序，因此加不加free的效果是相同的，但是，如果free后面还有其他的逻辑语句，就会导致上面不用的代码一直占着内存，因此在以后的代码中，我们一定不能忘记加free.
但是这种释放方式还不够彻底，p的内存空间只是被释放了，但是它的值并没有改变，要想彻底使p释放，我们应在释放内存空间的语句后面再将p指向NULL，这才会彻底释放。
calloc函数：
calloc函数也可以用来动态内存分配；
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0。
举例：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> int main() { //malloc(10*sizeof(int)); int* p=(int*)calloc(10, sizeof(int)); if (p == NULL) { printf("%s\n",strerror(errno)); } else { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } } free(p);//释放动态开辟的空间 p = NULL; return 0; }
输出如下：
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
因此如果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太大了，那为了合理的使用内存，我们必须要对内存的大小做灵活的调整，那么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:要调整的内存地址
size：调整之后新的大小
返回值为调整之后内存起始位置
realloc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：
情况一：原有空间之后有足够大的空间，不需要开辟新的空间，直接进行追加
原有空间的数据不发生变化。
情况二：原有空间之后没有足够大的空间，需要开辟新的空间
举例：
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<errno.h> #include<string.h> int main() { int* p = (int*)malloc(20); if (p == NULL) { printf("开辟失败"); } else { int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { *(p + i) = i; } } //上述所使用的空间为我们在程序前面通过malloc函数申请的20个空间 //假设此时该空间不够用了，我们还需要20个字节的空间，此时我们可以使用realloc来调整动态内存空间的大小 int*ptr=(int*)realloc(p, 40); if (ptr != NULL)//追加成功 { p = ptr; int i = 0; for (i = 5; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } } free(p);//如果返回的是新地址，新地址需要用free函数释放，而旧地址会被realloc函数释放 p = NULL; return 0; }
常见的动态内存错误：
对NULL指针进行解引用操作：
int main() { int* p = (int*)malloc(40); int i = 0; //如果malloc没能正确进行，p就被赋值为NULL，此后进行++操作为非法操作 for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i; } free(p); p = NULL; return 0; }
对动态开辟空间的越界访问：
int main() { int* p = (int*)malloc(5*(sizeof(int))); if (p == NULL) { return 0; } else { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++)//上面只开辟了5个整形元素的空间，这里i<10;为越界访问 { *(p + i) = i; } } free(p); p = NULL; return 0; }
对非动态开辟内存的free：
int main() { //p并不是存在堆区的，free不能对齐进行访问 int a = 10; int* p = &a; *p = 20; free(p); p = NULL; return 0; }
使用free释放一块动态开辟内存的一部分：
#include<string.h> int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { return 0; } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *p++ = i;//p的指向位置已经发生改变，已经不是动态开辟的内存的起始位置 } free(p); p = NULL; return 0; }
对同一块动态内存多次释放：
int main() { int* p = (int*)malloc(40); if (p == NULL) { return 0; } int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *p++ = i;//p的指向位置已经发生改变 } free(p); //... free(p);//多次释放p p = NULL; return 0; }
编译程序崩溃，原因是我们对p进行多次释放。
那么如何避免这种错误呢？
方法：释放完内存，立即将其指向NULL，上面我们提到过，如果指针指向的是NULL，再对其进行释放，编译器将不会做任何事情。
free(p); p = NULL; //... free(p);
动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）：
int main() { while (1) { malloc(1);//不断的开辟空间，但不进行释放 } return 0; }
将程序运行后，打开资源管理器，我们会发现，内存的占用比一直在增加。
忘记释放不再使用的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。
