堆区的动态内存分配：malloc—calloc—realloc—柔性数组

首先说一下什么是堆区。
在计算机内存中，分为栈区 堆区 静态区。
**栈区（stack）：**存放运行函数而分配的局部变量，函数参数，返回数据，返回地址等。
**堆区（heap）：**一般有程序员释放。若不释放，易造成内存泄漏。
**静态区（static）：**存放全局变量，静态数据，程序结束后由系统释放。

普通的内存开辟是固定的，但是对于内存的需求，有时候需要在程序运行的时候才知道，所以只能动态开辟。

malloc

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。

C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：

• free函数用来释放动态开辟的内存。
  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。
  如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。

#include 
int main()
{
 //代码1
 int num = 0;
 scanf("%d", &num);
 int arr[num] = {0};
 //代码2
 int* ptr = NULL;
 ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
 if(NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
 {
 int i = 0;
 for(i=0; i<num; i++)
 {
 *(ptr+i) = 0；
 }
 }
 free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
 return 0; }

calloc

该函数的功能是开辟num大小为size的空间空间，并且把空间的每个字节初始化为0。

int main()
{
 int *p = calloc(num, sizeof(int));
 if(NULL != p)
 {
 //使用空间

realloc

realloc函数是让动态内存的管理更加灵活。
就是为了在我们申请空间的时候，会发现我们申请的太大了或者太小了，为了更加合理大小对其作出调整。realloc函数就可以做到。
返回的为调整之后的内存起始位置。
在调整大小的基础上，会将原来数据移动到新的空间。
realloc会存在俩种情况。
1.原有空间之后有足够大的空间。
2.原有空间之后没有足够大的空间。
情况1： 当是情况1 的时候，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： 当是情况2 的时候，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。 由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意一些。 举个例子：

#include
#include
int main()
{
	int *ptr = malloc(100);
	if (NULL != ptr)
	{
		//业务处理
	}
	else
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	//realloc函数运用
	//代码一
	ptr = realloc(ptr, 1000);
	//代码二
	int *p = NULL;
	p = realloc(ptr, 1000);
	if (p != NULL)
	{
		ptr = p;
	}
	//业务处理
	free(ptr);
	return 0;
}

PS：
一定不要忘记释放空间，不然会造成严重的内存泄漏。

柔性数组

结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组。
如：

typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
//或者
typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[];//柔性数组成员
}type_a;

特点：

• 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
  sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
  包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应
  柔性数组的预期大小。

柔性数组的使用及其优势;

#include
#include
typedef struct st_type
{
	int i;
	int *p_a;
}type_a;

int main()
{
	//代码一
	int i = 0;
	type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100 * sizeof(int));
	//业务处理
	p->i = 100;
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		p->p_a[i] = i;
	}
	free(p);
	//代码二
	
	type_a *p = malloc(sizeof(type_a));
	p->i = 100; 
	p->p_a = (int *)malloc(p->i*sizeof(int));
	//业务处理
	for (i = 0; i<100; i++) {
		p->p_a[i] = i;
	}
	//释放空间
	free(p->*p_a);
	p->p_a = NULL;
	free(p);
	p = NULL;

}

对于上面俩种代码都可以是实现同一功能，但是代码一使用更加方便，易处理释放内存。