1. 為什么存在動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配

*動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟在堆區(qū)*

我們已經(jīng)掌握的開辟內(nèi)存方式是類型直接定義變量，開辟的內(nèi)存是固定的，像：

int a=20;  //在棧空間上開辟四個(gè)字節(jié)

還有數(shù)組，我們可以指定開辟空間的大小，像：

char arr[10] = {0};  ///在棧空間上開辟10個(gè)字節(jié)的連續(xù)空間

但在程序運(yùn)行時(shí)，很多時(shí)候我們會(huì)遇到內(nèi)存不夠或者內(nèi)存過多引起的浪費(fèi)問題，那么有沒有那種使用多少內(nèi)存開辟多少內(nèi)存的方法？這就是本篇文章要介紹的動(dòng)態(tài)內(nèi)存。

2. 動(dòng)態(tài)內(nèi)存函數(shù)的介紹

2.1 malloc和free

malloc和free都聲明在 stdlib.h 頭文件中

void* malloc (size_t size);
//向內(nèi)存申請(qǐng)一塊連續(xù)可用的空間，并返回指向這塊空間的指針

如果開辟成功，則返回一個(gè)指向開辟好空間的指針。 如果開辟失敗，則返回一個(gè)NULL指針。 返回值的類型是 void* ，malloc函數(shù)并不知道開辟空間的類型，在使用的時(shí)候自己來決定。

void free (void* ptr);
//free函數(shù)用來釋放動(dòng)態(tài)開辟的內(nèi)存

如果參數(shù) ptr 指向的空間不是動(dòng)態(tài)開辟的，那free函數(shù)的行為是未定義的。

如果參數(shù) ptr 是NULL指針，則函數(shù)什么事都不做。

舉例：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
int main()
{
	//開辟10個(gè)整型空間
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (NULL==p)
	{
		printf("%s\n",strerror(errno));  //判斷開辟失敗的原因
		return 0;
	}
	//使用
 
	//釋放
	free(p);  //將空間還給系統(tǒng)，但是里面的內(nèi)容沒有改變，還可以通過p來找到地址
	p = NULL;  //因此要將地址置為空指針
	return 0;
}

2.2 calloc?

void* calloc (size_t num, size_t size);
//num為元素個(gè)數(shù)，size為每個(gè)元素的大小

注：與函數(shù) malloc 的區(qū)別只在于 calloc 會(huì)在返回地址之前把申請(qǐng)的空間的每個(gè)字節(jié)初始化為全0

當(dāng)用calloc來開辟10個(gè)整型空間時(shí)

int* p = (int*)calloc(10,sizeof(int));

2.3 realloc

void* realloc (void* ptr, size_t size);
//ptr 是要調(diào)整的內(nèi)存地址     size 調(diào)整之后新大小
//返回值為調(diào)整之后的內(nèi)存起始位置

realloc在調(diào)整內(nèi)存空間的是存在兩種情況：

1.當(dāng)原地址后有足夠的空間時(shí)，可以接著原地址連續(xù)開辟空間，最后返回起始地址。

2.當(dāng)原地址后空間不足以開辟我們所需要的空間時(shí)，那么realloc會(huì)自動(dòng)尋找一塊足以存放我們需要的的空間，并將原地址的內(nèi)容復(fù)制到新空間中，釋放掉原地址中的內(nèi)容，返回開辟出空間的初始地址。

我們可以先判斷是否開辟成功，再將地址賦予p

3. 常見的動(dòng)態(tài)內(nèi)存錯(cuò)誤

3.1 對(duì)NULL指針的解引用操作

開辟動(dòng)態(tài)內(nèi)存時(shí)，一定要注意對(duì)返回空指針的函數(shù)要進(jìn)行判斷，防止對(duì)空指針進(jìn)行解引用，以免程序出現(xiàn)問題。

3.2 對(duì)動(dòng)態(tài)開辟空間的越界訪問

 int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));   //開辟內(nèi)存
 
 if(NULL == p)    //判斷是否開辟成功
 {
 exit(EXIT_FAILURE);
 }
 
 int i=0;
 for(i=0; i<=10; i++)
 {
 *(p+i) = i;//當(dāng)i是10的時(shí)候越界訪問
 }
 free(p);

這塊可以像理解數(shù)組一樣，不能訪問下標(biāo)為10的地址，會(huì)造成越界訪問。

3.3 對(duì)非動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存使用free釋放

void test()
{
	int a = 10;
	int *p = &a;
	free(p);
}
 
 
int main()
{
	test();
	return 0;
}

不是動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟的空間內(nèi)存不在堆區(qū)，沒必要用free釋放，在棧區(qū)開辟的空間在出了作用域后會(huì)自動(dòng)還給系統(tǒng)，沒有必要，也不允許用free進(jìn)行釋放。

3.4 使用free釋放一塊動(dòng)態(tài)開辟內(nèi)存的一部分

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 p++;
 free(p);//p不再指向動(dòng)態(tài)內(nèi)存的起始位置
}

?不支持釋放一部分內(nèi)存，這樣的寫法不支持不可取。只能從動(dòng)態(tài)內(nèi)存開辟的起始位置來進(jìn)行釋放。

3.5 對(duì)同一塊動(dòng)態(tài)內(nèi)存多次釋放

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(100);
 free(p);
 free(p);//重復(fù)釋放
}

重復(fù)釋放也會(huì)報(bào)錯(cuò)

當(dāng)p第一次釋放后，將p=NULL，再次釋放的話就不會(huì)有問題；寫代碼是要避免重復(fù)釋放的情況，同時(shí)要記住每次釋放完之后都要將地址置為空指針。

若忘記釋放開辟的空間，就會(huì)造成內(nèi)存泄漏的問題（在釋放該段內(nèi)存之前就失去了對(duì)該段內(nèi)存的控制，從而造成了內(nèi)存的浪費(fèi)）