静态内存与动态内存 & malloc函数动态分配内存

栈和堆

栈和堆都是计算机中常用的内存数据结构，两者各自的特点和优缺点：
数据结构 ：栈是一种线性结构，堆是一种树形结构。
内存分配方式：栈是由编译器在需要时分配的、不需要时自动清除的变量存储区。栈的内存分配和释放由系统自动管理，不需要程序员手动控制。堆是由程序员手动分配和释放的内存块，通常使用malloc()或new操作符来动态分配内存。
存储内容：栈中存储的一般是函数参数、函数调用和局部变量等。堆主要用于存储对象实例和数组。
栈的优点：分配和释放内存的操作非常高效。
栈的缺点：栈的大小有限，不能动态扩展。
堆的优点：可以动态扩展，分配的内存空间较大，存储自由。
堆的缺点：需要手动进行内存管理，如果没有及时释放分配的内存，会导致内存泄漏或内存溢出的问题。

静态内存的缺陷

以传统数组为例，来简述一下静态内存的缺陷：
①在定义时，数组的大小必须是事先知道的。比如int arr[100];,并且在一般情况下，为了解决实际问题，保证数组的大小足够用，可以存储足够的变量，我们一般都会将数组的长度定义的足够长。在这样的情况下，一般就存在内存浪费的问题。
②数组存储在栈区。在程序运行期间，一个函数中定义的数组只能在该函数运行期间被其他函数调用。函数运行结束后由系统自动释放内存空间。而动态内存空间就不存在这样的问题，动态内存空间是由程序员手动分配的内存块。只要程序员不释放该内存空间，就算函数运行结束，该内存空间也不会被释放。只有当程序运行结束，这时系统为该程序分配的所有内存空间都会被释放。

malloc函数的使用

malloc是一个系统函数，它是memory allocate的缩写。其中memory是“内存”的意思，allocate是“分配”的意思。所以顾名思义malloc函数的功能就是“分配内存”。
malloc函数的原型：

void* malloc (size_t size);

头文件：

#include 

size_t是一种整型类型，用来记录一个对象或数据类型的大小。通常通过使用sizeof操作符来获取变量或数据类型的大小，并将其赋值给size_t类型的变量。size_t类型可以用来对其他size_t类型的变量初始化，并且可以将其转换为int类型的值。类似地，ptrdiff_t是另一种整型类型，用于计算指针之间的元素个数差异

函数功能:

该函数的功能是在内存的动态存储空间即堆中分配一个长度为size的连续空间。
函数的返回值： 一个指向所分配内存空间 起始地址 的指针，类型为**void ***型。

对于void*：
void *是一种特殊的指针类型，它可以指向任意类型的数据。
与其他指针类型不同，我们无需进行强制类型转换就可以将任何类型的指针赋值给void *。

int *p1;
void *p2;
p2=p1;//将p2赋值给p1

这不意味无类型指针可以赋值给其他类型的指针。
一般情况下，我们都要进行强制转换。

int *p1;
void *p2;
p1=(int*)p2;

malloc函数的返回值是一个地址，这个地址就是动态分配的内存空间的起始地址。如果此函数未能成功地执行，如内存空间不足，则返回空指针NULL。

易混淆：静态内存与静态变量

静态变量：一般是由static关键字修饰。静态变量与全局变量一样都是在静态存储区中存储的。
静态内存：静态内存是在栈中分配的，比如局部变量。

malloc动态分配内存

如何区分是一个内存是静态内存还是动态内存呢?
我们一般用malloc函数进行区分。动态分配内存都有一个标志，即使用malloc函数进行区分。
如何使用malloc函数呢?

int *p=(int*)malloc(4);

它的意思是：
请求操作系统分配4个字节的内存空间，并返回动态内存的第一个字节的地址。使用强制转换(int*)，将malloc函数的返回值强制转换成int *型。将此int 型指针赋值给p。

这里需要注意的是：
指针变量p是在静态内存存储的。 指针变量p是用传统的方式定义的，所以是静态分配的内存空间。
而指针变量p所指向的内存空间是动态分配的。