一、 三个存储区存储的数据种类

二、动态内存的分配

目录

1.为什么要用动态内存的开辟

2.开辟和释放动态内存的函数

3.这些函数的注意事项

1.为什么要用动态内存的开辟

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我目前掌握的开辟内存的方式是

1.使用变量在栈区开辟空间

int a=5;
float b=3.4;

2.使用数组在栈区开辟一段连续的空间，然后进行操作。

int arr[10]={0};

但是，针对第二种开辟方式，我们会遇到两个问题，

1）申请的内存不够用或有剩余

2）内存的长度必须是确定的

在我使用的DEV-C++和VS2013中，是不允许存在变长数组的，即以下代码是不正确的。

int n;
scanf("%d",&n);
intt arr[n];

所以，为了更合理的使用内存，我们要学习动态内存的开辟。

2.开辟和释放动态内存的函数

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2.1malloc和free

void* malloc (size_t size);

这是malloc的函数原型，观察可知，它的形参是我们要开辟空间的大小，返回值是一个地址，它是该内存起始位置的地址。

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。  

void free (void* ptr);

这是free 的函数原型，它的形参是指针变量，作用是释放开辟的动态内存。 2.1.1malloc和free的用法

malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。

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#include 
#include
int main()
{
 int* ptr = NULL;//定义一个指针变量，用来接收malloc的返回值
 ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
    //num是一个整数，sizeof(int)是整形变量占的字节数（4或2，取决于编译器）
    //即开辟num个大小为4个字节的内存；
//ptr = (int*)malloc(num);这样写也是可以的
 if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
 {
 int i = 0;
 for(i=0; i 

2.2 calloc 
void* calloc (size_t num, size_t size);
 
这是calloc的函数原型，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，使用malloc和calloc时，要注意区分它们的形参，和内存空间是否初始化。 
 

 
 
 
2.2.1 calloc的用法 
#include 
#include
int main()
{
 int* ptr = NULL;//定义一个指针变量，用来接收malloc的返回值
 ptr = (int*)calloc(num，sizeof（int）);
    //num是一个整数，sizeof(int)是整形变量占的字节数（4或2，取决于编译器）
    //即为 num 个大小为 int 的元素开辟一块空间
 if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
 {
 int i = 0;
 for(i=0; i 
2.3realloc 

这是realloc的函数原型，它的行参是一个指针变量（要调整内存的地址），加一个整数（调整后的内存大小），返回值是（调整后内存的起始）地址。
 
void* realloc (void* ptr, size_t size);
 
它的作用是对已经开辟的动态内存做出调整，可以变大些（size变大），可以变小些（size变小），这取决于需求。
 

        对于realloc做出的调整，会出现以下两种情况：
 
1.原内存之后有足够的空间来完成调整
 
在该位置完成内存调整，原有数据不变，返还原来的起始位置
 
2.原内存之后没有足够的空间来完成调整
 
在新的区域开辟内存，原有数据复制到新内存中，同时返回新内存的起始位置。
 
realloc内部解决办法，如图所示
 
 
 3.这两种都是变大，但变小更好理解，就在原位置变小就可以了，就不用考虑另外再找位置开辟内存了。
 
 但是，必须要注意的是，针对这三种情况，尤其是前两种，考虑，返回的地址我们到底应该那个变量来接收，是之前的指针，还是新用一个指针。若用之前的，那么若开辟失败，返回的是NULL，那么原来的数据不就丢失了吗？那么若用新的指针，是不是会增添过多变量，导致使用不便？
 
所以，我们应该这样做，一定要判断返回值是什么。
 
#include 
int main()
{
 int *ptr = (int*)malloc(100);
 if(ptr != NULL)//这是申请过程的判断
 {
    //处理操作
 }
 else
 {
     exit(EXIT_FAILURE);//申请失败，结束程序
 }
 
 int*p = NULL;
 p = realloc(ptr, 1000);
 if(p != NULL)//判断一下，返回值是否为NULL，如果不是，我们就还用ptr；
 {
 ptr = p;
//业务处理
 }
else
{
printf("开辟失败！");//如果是NULL，那就开辟失败了
}
 free(ptr);
ptr=NULL;
 return 0;
 }
 

3.函数使用的注意事项 

3.1函数返回值的判断及内存、指针的释放 
通过上面的解释，我们发现，对于动态内存的申请、修改，我们必须判断能否操作成果，再来就是要及时释放（归还）内存，释放指针，这是一种良好的编程习惯。
 
 
 这种就是没有判断返回值，直接对指针使用，程序是无法运作的。
 
3.2对动态开辟空间的越界访问  
指针移动到了并非它所管理的内存空间，导致程序直接卡死，这种是很危险的，因为这个时候指针很有可能指向的是非法地址。
 
int i = 0;
 int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
 if(NULL == p)
 {
 exit(EXIT_FAILURE);
 }
 for(i=0; i<=10; i++)
 {
 *(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问，只有10个空间，指针却移动了11次，越界访问。
 }
 free(p);
 
看到没有，直接卡死。 
 
 
3.3对非动态开辟内存使用free释放  
int a = 10;
 int *p = &a;
 free(p);//ok?
 
 这样还是直接卡死
 
 
3.4使用free释放一块动态开辟内存的一部分 
int *p = (int *)malloc(100);
 p++;
 free(p);//p不再指向动态内存的起始位置
 
 不用怀疑，还是卡死。
 
 
3.5 对同一块动态内存多次释放 
int *p = (int *)malloc(100);
 free(p);
 free(p);//重复释放
 
 没错，它还是卡死
 
 
3.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）  
int *p = (int *)malloc(100);
 if(NULL != p)
 {
 *p = 20;
 }
 
 诶，这种情况不会卡死，但它很危险，虽然当整个程序结束时，内存会自动释放，但是当这个程序较大时，没有释放的内存就会被一直占着，浪费空间，而且当这种浪费开始叠加时，内存早晚会被占满，所以很危险。
 
所以，切记要及时释放动态内存。
 

动态内存的开辟比数组好用，它最大的优点就是按需开辟。
 

以上只是对知识点说明，下次将它们运用到具体的程序中。
 

以上就是，我对这些内容的理解。
 
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           部分图片来源于作者本人