C 静态内存、动态内存问题

(1)C语言跟内存分配方式

<1>从静态存储区域分配.
内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量、static变量。

<2>在栈上创建
在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。

<3>从堆上分配，亦称动态内存分配.
程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由用户决定，使用非常灵活，但问题也最多。

(2)C语言跟内存申请相关的函数主要有 alloca、calloc、malloc、free、realloc等。

<1>alloca是向栈申请内存，因此无需释放，用完会自动释放。
<2>malloc分配的内存是位于堆中的，并且没有初始化内存的内容，因此基本上malloc之后，调用函数memset来初始化这部分的内存空间。
<3>calloc和malloc一样从堆中申请内存，并且将初始化这部分的内存。无需调用memset函数来初始化。
<4>realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整。
<5>申请的堆内存最终需要通过函数free来释放。

当程序运行过程中malloc了，但是没有free的话,会造成内存泄漏。一部分的内存没有被使用，但是由于没有free，因此系统认为这部分内存还在使用，造成不断的向系统申请内存，使得系统可用内存不断减少。但是内存泄漏仅仅指程序在运行时，程序退出时，OS将回收所有的资源。因此，适当的重启一下程序，有时候还是有点作用。

【注意】

三个函数的申明分别是:

        void* malloc(unsigned size);
        void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);  
        void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement); 

都在stdlib.h函数库内，它们的返回值都是请求系统分配的地址，如果请求失败就返回NULL。
(1)函数malloc()
在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域，参数size为需要内存空间的长度，返回该区域的首地址。
(2)函数calloc()
与malloc相似，参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度，numElements为元素个数，即在内存中申请numElements*sizeOfElement字节大小的连续地址空间。
(3)函数realloc()
给一个已经分配了地址的指针重新分配空间，参数ptr为原有的空间地址，newsize是重新申请的地址长度。注意使用此函数时，最好将返回值先赋给一个临时指针temp_ptr，然后判断temp_ptr是否为空。若为空，说明申请更多内存失败，此时不能将NULL指针赋给原内存ptr指针，否则会导致原内存泄漏数据丢失。只有在确认temp_ptr不为空时，才能将其赋值给原指针ptr。

区别:
(1)函数malloc不能初始化所分配的内存空间，而函数calloc能。如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使用过，则其中的每一位可能都是0；反之，如果这部分内存曾经被分配过，则其中可能遗留有各种各样的数据。也就是说，使用malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常进行，但经过一段时间(内存空间已经被重新分配)可能会出现问题，导致获取到奇怪的脏数据。
(2)函数calloc() 会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零，也就是说，如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存，那么这些元素将保证会被初始化为0；如果你是为指针类型的元素分配内存，那么这些元素通常会被初始化为空指针；如果你为浮点型数据分配内存，则这些元素会被初始化为浮点型的零0.0。
(3)函数malloc向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void类型。void表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针，因此使用此类函数时都应该在函数前加上强制类型转换。
(4)realloc可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小，无论是扩张或是缩小，原有内存的中内容将保持不变。当然，对于缩小，则被缩小的那一部分的内容会丢失。realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址。相反，realloc返回的指针很可能指向一个新的地址。
(5)realloc是从堆上分配内存的。当扩大一块内存空间时，realloc()首先试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节，如果能够满足，自然天下太平直接附加；如果数据后面的字节不够，问题就出来了，那么就使用堆上第一个有足够大小的自由块，现存的数据然后就被拷贝至新的位置，而老块则释放回堆上。这句话传递的一个重要的信息就是数据可能被移动。当然，如果堆上的自由内存没有任何一块连续的内存能满足，那就只能返回NULL空指针了，所以要注意判断，此时若返回空应该提示获取扩展内存失败。