本章重点：
目录
1.为什么存在动态内存分配
2.动态内存函数的介绍
3.常见的动态内存错误
正文：
1.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。2.动态内存函数的介绍
2.1malloc和free
malloc函数原型：
void* malloc ( size_t size );//参数部分表示要开辟的内存块的字节个数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。
free函数： 专门用来做动态内存的释放和回收的。 函数原型：int main()
{
int arr[10] = {0};
//动态内存开辟
int*p = (int*)malloc(40);
if (p == NULL)
{
printf("%sn", strerror(errno));
return 1;
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = i;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}//没有free
//并不是说内存空间就不回收了
//当程序退出的时候，系统会自动回收内存空间的return 0;
}
void free ( void* ptr );free注意点：
- 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。
- free必须释放动态开辟的空间
- 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
2.2 calloc calloc函数也是被用来进行动态内存分配的。 函数原型：int main()
{
int arr[10] = { 0 };
//动态内存开辟
int* p = (int*)malloc(40);
if (p == NULL)
{
printf("%sn", strerror(errno));//返回错误信息
return 1;
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = i;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
free(p);//因为开辟的动态内存空间是p在维护
//所以传参的时候要传指针p
//但是这里需要注意的是：
//free（p）仅仅是释放掉了p指向的动态开辟的内存块
//但是p本身的值没有变，指针变量p还是指向那里
//当开辟的内存空间归还操作系统时，p就指向了未知的地方
//有成为野指针的风险，所以紧接着要把p赋为空指针
p = NULL;return 0;
}
void* calloc ( size_t num , size_t size ); //第一个参数是要开辟空间的元素个数，第二个参数是每个元素的大小，但是是字节
- 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。
所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以使用calloc函数。
2.3 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，那为了合理的使用内存，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：
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（旧+新）
- 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。
针对这两种情况，realloc有不同的处理方式。
情况1：
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：
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。需要注意的是：旧空间的数据会被拷贝到新空间，旧空间在被处理的过程中会被realloc函数释放掉。 举例：realloc函数也可以实现malloc函数的功能#include
#include
#include
#include
int main()
{
int*p = (int*)malloc(40);
if (NULL == p)
{
printf("%sn", strerror(errno));
return 1;
}
//使用
//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
*(p + i) = i + 1;
}
//扩容
int* ptr = (int*)realloc(p, 80);//在这里为什么不直接用指针变量p接收realloc函数
//而是新创建了指针变量ptr
//因为在这里realloc函数有创建失败的风险
//一旦创建失败就会返回空指针NULL
//如果用p接受，会被赋为空指针
//所以有了下一步，在判断realloc成功后在赋值给p
if (ptr != NULL)
{
p = ptr;
}
//使用
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", *(p + i));
}
free(p);
p = NULL;return 0;
}
int main()
{
realloc(NULL, 40);//malloc(40);
return 0;.
}
只需要将空指针传递给realloc的第一个参数
3.常见的动态内存错误
3.1对NULL指针的解引用操作
int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);
*p = 20;//在未检验malloc是否开辟成功的情况下，就对p进行解引用
//如果malloc开辟失败，p就会被赋值为NULL
return 0;
}
3.2对动态开辟空间的越界访问
int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);
if (p == NULL)
{
printf("%sn", strerror(errno));
return 1;
}
//方式
int i = 0;
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
p[i] = i;
}//访问了下标为10的空间，造成了越界
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
3.3 对非动态开辟内存使用free释放
3.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分int main()
{
int a = 10;
int* p = &a;
//.....free(p);//程序会崩溃
p = NULL;return 0;
}
3.5 对同一块动态内存多次释放int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);
if (p == NULL)
{
return 1;
}
//使用
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
*p = i;
p++;//p的指向变了//p不再指向动态内存的起始位置
//程序会崩溃！！！
}//释放
free(p);
p = NULL;return 0;
}
3.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);
//....
free(p);
//...
free(p);return 0;
}
//防止这种错误，就是要在free后接着对p置空
忘记释放不再使用的动态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 ！！！void test()
{
int* p = (int*)malloc(100);
//....
int flag = 0;
scanf("%d", &flag);//5
if (flag == 5)
return;free(p);
p = NULL;
}//逻辑错误导致内存泄漏
//free函数有可能不被执行
//一旦跳出test函数，开辟的空间不会在被找到
//这样就造成了内存的泄露
int main()
{
test();
//......
return 0;
}
