一，为什么存在动态内存分配
我们已经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。
二，动态内存函数的介绍
1，malloc
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。
2，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。
举个例子：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int *p =calloc(10, sizeof(int)); if (NULL != p) { //运行 } free(p); p = NULL; }
所以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。
3，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，那为了合理的申请内存，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。
void* realloc (void* ptr, size_t size);
1，ptr 是要调整的内存地址
2，size 调整之后的新大小
3，返回值为调整之后的内存起始位置
4，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
5，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 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。（开辟成功时，原空间数据会拷贝至新空间里，不会造成数据泄露）
4，free
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。
int main() { int* a = (int*)malloc(sizeof(int) * 10); free(a); a = NULL; }
基本释放格式如上，calloc和realloc也是同理。
三，C/C++程序的内存开辟
话不多说，直接上图：
C/C++程序内存分配的几个区域：
1. 栈区（stack）：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。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。 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。
2. 堆区（heap）：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OS回收 。主要存放动态空间，分配方式类似于链表。
3. 数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
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。
四，柔性数组
前言：
也许你从来没有听说过柔性数组（flexible array）这个概念，但是它确实是存在的。 C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员。
例如：
typedef struct st_type { int i; int a[0];//柔性数组成员 }type_a;
有些编译器会报错无法编译可以改成：
typedef struct st_type { int i; int a[];//柔性数组成员 }type_a;
1， 柔性数组的特点
结构中的柔性数组成员前面必须有至少一个其他成员。
sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。
列如：
int main() { typedef struct st_type { int i; int a[0];//柔性数组成员 }type_a; printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4 }
6.2 柔性数组的使用
int main() { typedef struct st_type { int i; int a[0];//柔性数组成员 }type_a; type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + sizeof(int) * 10); int j = 0; for (j = 0; j < 10; j++) { p->a[j] = j + 1; } for (j = 0; j < 10; j++) { printf("%d ", p->a[j]); } return 0; }
这样柔性数组成员a，相当于获得了10个整型元素的连续空间。
6.3 柔性数组的优势
上述的 type_a 结构也可以设计为：
int main() { typedef struct st_type { int i; int* a;//柔性数组成员 }type_a; type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)); p->a = (int*)malloc(sizeof(int) * 10); int j = 0; for (j = 0; j < 10; j++) { p->a[j] = j + 1; } for (j = 0; j < 10; j++) { printf("%d ", p->a[j]); } free(p->a); p->a = NULL; free(p); p = NULL; return 0; }
上述 代码1 和 代码2 可以完成同样的功能，但是 方法1 的实现有两个好处：
第一个好处是：方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是：这样有利于访问速度
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）
