二十九、堆内存
什么是堆内存
是进程的一个内存段，由程序员手动管理
优点：足够大
缺点：相当于其他代码段，使用麻烦
为什么要使用堆内存
1.随着程序的复杂，数据量变多
2.其它内存段的申请释放吧受控制，堆内存的申请释放可以控制，可以适时地节约内存
如何使用堆内存
注意：C语言中没有控制堆内存的语句，只能使用C标准库的函数
头文件
#include
void *malloc(size_t size);
功能：从堆内存中申请size个字节的内存，申请出来的内存到的值是不确定的
返回值：成功返回申请的连续内存的首地址，失败返回NULL
注意：void* 在C语言中是万能指针，可以与任意指针类型互相转换，
但是在c++中不能自动转换成其他类型的指针，需要进行强制类型转换，让c++编译器兼容
void free(void *ptr);
功能：释放一块堆内存
ptr：要释放的堆内存的首地址
注意：free释放只是使用权限，数据不会全部清零；不能连续释放，但可以连续释放NULL
void *calloc(size_t nmemb，size_t size)；
功能：从堆内存申请nmemb快size字节大小的内存
返回值：成功返回申请的连续内存的首地址，失败返回NULL
注意：calloc申请到的内存会被初始化为零，速度比malloc慢
void *realloc(void *ptr，size_t size);
功能：可以改变已有的堆内存大小，size表示的是调整的大小。
返回值：调整后内存块的新首地址，一定要重新接收返回值，可能不是在原位置进行调整
如果无法再原位置调整：
1.申请一块新的符合大小的内存
2.拷贝原内存的数据
3.释放原内存，返回新内存首地址
malloc的内存管理机制
1.当首次向malloc申请内存，malloc会向操作系统申请内存，操作系统会分配33页（1页=1024字节）
内存交给malloc管理，但是并不意味着可以越界访问，因为malloc可能会把其他的内存分配给“其他人”，
这样就会产生脏数据。
2.每个内存块之间有空隙（4~12字节），一部分是为了内存对齐（访问更快），其中一定有4字节记录了
malloc的维护信息，这些维护信息决定了下一次malloc分配内存的位置，如果破坏了维护信息，会影响
下一次malloc或者free的过程。
使用堆内存需要注意的问题
内存泄漏：
内存无法再使用，也无法释放，而需要再次使用则需要再次申请内存
然后，继续重复以上过程，日积月累之后可用内存越来越少。
注意：一旦进程结束属于该进程的所有资源都会被操作系统回收
如何减少内存泄漏：（谁申请谁释放，谁知道该释放谁释放）
如何判断，定位内存泄漏
1.查看内存使用情况
win 任务管理器
Linux ps -aux命令
2.借助代码分析工具 mtrace， 检查malloc和free是否成对出现
3.封装malloc、free，记录申请、释放的信息到日志文件中
内存碎片：
已经释放了但无法继续使用的内存叫做内存碎片，由于申请和释放的时间不协调导致的。
无法完全避免只能尽量减少。
如何减少内存碎片：
1.尽量的使用栈内存
2.不要频繁地申请、释放内存
3.尽量申请大块的内存自己管理
内存清理函数
头文件：#include
void bzero(void *s,size_t n);
功能：把一块内存清理为0；
s:内存块的首地址
n:内存块的字节数
#include
void *memset(void *s, int c,size_t n);
功能：把内存块按字节设置为c
s:内存块的首地址
c:想要设置的ASCII值
n:内存块的字节数
返回值：成功设置后的内存首地址
缺点：申请麻烦、容易产生内存碎片
优点：可以不规则、对内存要求较低
堆内存定义二维数组
指针数组：
可以定义n行，m列二维数组
类型* arr[n];
for (int i = 0; i < n;i++)
{
arr[i] = malloc(m*sizeof(类型));
}
注意：每一行的m值可以不同，这种方式可以定义不规则二维数组。
数组指针：
类型 (*arrp)[n] = malloc(sizeof(类型)*n*m);
申请m行n列的二维数组
缺点：对连续内存要求高，可能申请失败；
优点：申请简单
注意：所谓的多维数组其实都是用一维数组模拟的
