1. 动态内存函数
（1）malloc和free
- 这个函数向内存（堆区）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向内存申请一块连续可用的空间，当然，申请完后要归还给操作系统，这时候就要使用free函数归还了；
- 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。
eg:
int main() { //开辟一个大小为4*整型个字节的空间大小 int* p = (int*)malloc(4 * sizeof(int)); //如果开辟空间失败，p为空指针，断言判断p是否为空，为空则报错 assert(p); int i = 0; //赋值并打印 for (i = 0; i < 4; i++) { //两种都可以 //*(p + i) = i; //printf("%d ", *(p + i)); p[i] = i; printf("%d ", p[i]); } //归还空间 free(p); //并把p置空，如果不置空，p将成为野指针 p = NULL; return 0; }
（2）calloc
- 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:
int main() { //向空间申请sizeof(int)*10个空间，并初始化为0 int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); assert(p); int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", *(p + i)); } free(p); p = NULL; return 0; }
（3）realloc
- 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
(1) 情况1：原有空间之后有足够大的空间
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；而且realloc返回的是旧地址p；
（2）情况2：原有空间之后没有足够大的空间
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ptr.
eg：
int main() { //先开辟一块大小为10*sizeof(int)的空间 int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); assert(p); int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { *(p + i) = i + 1; printf("%d ", *(p + i)); } //拓展p的空间，拓展后的大小为20 * sizeof(int) int* ptr = (int*)realloc(p, 20 * sizeof(int)); assert(ptr); p = ptr; for (i = 10; i < 20; i++) { *(p + i) = i + 1; printf("%d ", *(p + i)); } free(p); p = NULL; return 0; }
二、笔试题
笔试题1
void GetMemory(char *p) { p = (char *)malloc(100); } void Test(void) { char *str = NULL; GetMemory(str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); }
（1）调用GetMemory函数时，str的传参为值传递，将空指针传过去（是将str变量本身传过去），p是str的临时拷贝，所以在GetMemory函数内部将动态开辟空间的地址存放在p中的时候，不会影响str。所以在GetMemory函数返回之后，str仍然是NULL指针。strcpy就会调用失败，原因是对NULL的解引用操作，程序会崩溃。
（2）GetMemory函数内向malloc申请的空间没有机会释放，造成内存泄漏。
改造1：
//返回一个指针 char* GetMemory() { char* p = (char*)malloc(100); return p; } void Test(void) { char* str = NULL; //用指针接收 str = GetMemory(); strcpy(str, "hello world"); printf(str); free(str); str = NULL; } int main() { Test(); return 0; }
改造2：
//用二级指针接收 void GetMemory(char** p) { *p = (char*)malloc(100); } void Test(void) { char* str = NULL; //传地址过去 GetMemory(&str); strcpy(str, "hello world"); printf(str); free(str); str = NULL; } int main() { Test(); return 0; }
笔试题2
返回栈空间地址问题：
GetMemory函数内部创建的数组是临时的，虽然返回了数组的起始地址给了str，但是数组的内存出了GetMemory函数就被回收了，而str依然保存了数组的起始地址，这时如果使用str，str就是野指针
char* GetMemory(void) { char p[] = "hello world"; return p; } void Test(void) { char* str = NULL; str = GetMemory(); printf(str); } int main() { Test(); return 0; }
三、柔性数组
1.柔性数组的定义
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;
也可以写成：
typedef struct st_type { int i; int a[];//柔性数组成员 }type_a;
2. 柔性数组的特点
（1）结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
（2）sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
（3）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。
3. 柔性数组的使用
在这里举两个例子，一个是使用柔性数组，第二个是使用结构体中指针方案，两个效果一样，但是也有所差异，我们可以对比一下；
柔性数组的方案（方案1）：
struct S { int a; char ch; int arr[]; //柔性数组成员 }; int main() { //为柔性数组开辟空间 // 8 + 40 = 48 struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(int)); assert(ps); int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { ps->arr[i] = i + 1; printf("%d ", ps->arr[i]); } printf("\n"); ps->a = 10; ps->ch = 'w'; printf("%d\n%c\n", ps->a, ps->ch); free(ps); ps = NULL; return 0; }
结构体中指针方案（方案2）：
struct S { int a; char ch; int* arr; }; int main() { //为结构体开辟空间 struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S)); assert(ps); //为结构体中的数组指针开辟空间 struct S* ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); assert(ptr); ps->arr = ptr; int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { ps->arr[i] = i + 1; printf("%d ", ps->arr[i]); } free(ptr); free(ps); ptr = NULL; ps = NULL; return 0; }
以上两种方案的效果都一样，但是方案1，malloc一次，free一次，容易维护空间，不易出错；而且malloc次数少，内存碎片就会较少，内存的使用率就会较高一些；
方案2，malloc两次，free两次，维护难度加大，容易出错；而且malloc次数多，内存碎片就会增加，内存的使用率就下降了；
