C语言-动态内存申请
一、动态分配内存的概述
在数组一章中，介绍过数组的长度是预先定义好的，在整个程序中固定不变，但是在实际的编程中，往往会发生这种情况，即所需的内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定 。为了解决上述问题，Ｃ语言提供了一些内存管理函数，这些内存管理函数可以按需要动态的分配内存空间，也可把不再使用的空间回收再次利用。
动态分配内存就是在堆区开辟空间
二、静态分配、动态分配
静态分配
1、 在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式。int a [10]
2、 必须事先知道所需空间的大小。
3、 分配在栈区或全局变量区，一般以数组的形式。
4、 按计划分配。
动态分配
1、在程序运行过程中，根据需要大小自由分配所需空间。
2、按需分配。
3、分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配。
三、动态分配函数
3.1 malloc
1 #include
2 void *malloc(unsigned int size);
3 功能：在堆区开辟指定长度的空间，并且空间是连续的
4 参数：
5 size：要开辟的空间的大小
6 返回值：
7 成功：开辟好的空间的首地址
8 失败：NULL
注意
1、在调用malloc之后，一定要判断一下，是否申请内存成功。
2、如果多次malloc申请的内存，第1次和第2次申请的内存不一定是连续的
3、使用malloc开辟空间需要保存开辟好的空间的首地址，但是由于不确定空间用于做什么，所以本身返回值类型为void *，所以在调用函数时根据接收者的类型对其进行强制类型转换
1 #include
2 #include
3
4 char *fun()
5 {
6 //char ch[100] = "hello world";
7
8 //静态全局区的空间只要开辟好，除非程序结束，否则不会释放，所以
9 //如果是临时使用，不建议使用静态全局区的空间
10 //static char ch[100] = "hello world";
11
12 //堆区开辟空间，手动申请手动释放，更加灵活
13 //使用malloc函数的时候一般要进行强转
14 char *str = (char *)malloc(100 * sizeof(char));
15 str[0] = 'h';
16 str[1] = 'e';
17 str[2] = 'l';
18 str[3] = 'l';
19 str[4] = 'o';
20 str[5] = '\0';
21
22 return str;
23 }
24
25 int main(int argc, char *argv[])
26 {
27 char *p;
28 p = fun();
29 printf("p = %s\n", p);
30
31 return 0;
32 }
3.2 free
1 #include
3 功能：释放堆区的空间
4 参数：
5 ptr：开辟后使用完毕的堆区的空间的首地址
6 返回值：
7 无
注意：
free函数只能释放堆区的空间，其他区域的空间无法使用free
free释放空间必须释放malloc或者calloc或者realloc的返回值对应的空间，不能说只释放一部分。
free(p); 注意当free后，因为没有给p赋值，所以p还是指向原先动态申请的内存。但是内存已经不能再用了，p变成野指针了，所以一般为了放置野指针，会free完毕之后对p赋为NULL。
一块动态申请的内存只能free一次，不能多次free 。
3.3 calloc
1 #include
2 void * calloc(size_t nmemb,size_t size);
3 功能：在堆区申请指定大小的空间
4 参数：
5 nmemb：要申请的空间的块数
6 size：每块的字节数
7 返回值：
8 成功：申请空间的首地址
9 失败：NULL
注意：
malloc和calloc函数都是用来申请内存的。
区别：
1) 函数的名字不一样
2) 参数的个数不一样
3) malloc申请的内存，内存中存放的内容是随机的，不确定的，
而calloc函数申请的内存中的内容为0
例如：
char *p=(char *)calloc(3,100);在堆中申请了3块，每块大小为100个字节，即300个字节连续的区域。
3.4 realloc
1 #include
2 void* realloc(void *s,unsigned int newsize);
3 功能：在原本申请好的堆区空间的基础上重新申请内存，新的空间大小为函数的第二个参数
4 如果原本申请好的空间的后面不足以增加指定的大小，系统会重新找一个足够大的位
5 置开辟指定的空间，然后将原本空间中的数据拷贝过来，然后释放原本的空间
6 如果newsize比原先的内存小，则会释放原先内存的后面的存储空间，
7 只留前面的newsize个字节
8 参数：
9 s：原本开辟好的空间的首地址
10 newsize：重新开辟的空间的大小
11 返回值：
12 新的空间的首地址
增加空间：
1 char *p;
2 p=(char *)malloc(100)
3 //想在100个字节后面追加50个字节
4 p=(char *)realloc(p,150);//p指向的内存的新的大小为150个字节
减少空间：
1 char *p;
2 p=(char *)malloc(100)
3 //想重新申请内存,新的大小为50个字节4 p=(char *)realloc(p,50);//p指向的内存的新的大小为50个字节,100个字节的后50个字节的存储空间就被释放了
注意:malloc calloc relloc 动态申请的内存，只有在free或程序结束的时候才释放。
四、内存泄漏
内存泄露的概念：
申请的内存，首地址丢了，找不了，再也没法使用了，也没法释放了，这块内存就被泄露了。
内存泄漏案例1：
1 int main()
2 {
3 char *p;
4 p=(char *)malloc(100);
5 //接下来，可以用p指向的内存了
6
7 p="hello world";//p指向别的地方了，保存字符串常量的首地址
8
9 //从此以后，再也找不到你申请的100个字节了。则动态申请的100个字节就被泄露了
10
11 return 0;
12 }
内存泄漏案例2：
1 void fun()
2 {
3 char *p;
4 p=(char *)malloc(100);
5 //接下来，可以用p指向的内存了
6 ...
7 }
8
9 int main()
10 {
11 //每调用一次fun泄露100个字节
12 fun();
13 fun();14 return 0;
15 }
解决方式1：
1 void fun()
2 {
3 char *p;
4 p=(char *)malloc(100);
5 //接下来，可以用p指向的内存了
6 ...
7 free(p);
8 }
9
10 int main()
11 {
12 fun();
13 fun();
14 return 0;
15 }
解决方式2：
1 char * fun()
2 {
3 char *p;
4 p=(char *)malloc(100);
5 //接下来，可以用p指向的内存了
6 ...
7 return p;
8 }
9
10 int main()
11 {
12 char *q;
13 q=fun();
14 //可以通过q使用 ，动态申请的100个字节的内存了
15 //记得释放
16 free(q);
17 //防止野指针
18 q = NULL;19
20 return 0;
21 }
总结：申请的内存，一定不要把首地址给丢了，在不用的时候一定要释放内存。