动态内存管理（上）

在之前我们学到了开辟的内存空间都是在栈区完成的，申请的内存都是固定的，如果在后期写代码时发现内存不够，就十分麻烦。我们今天来学习一下在堆区来申请内存，这个申请的内存就叫作动态内存。C语言引入了动态内存开辟，让程序员自己可以申请和释放空间，就比较灵活了。

1. malloc

c语言提供了一个内存申请函数malloc，它只有一个参数是需要申请的空间，单位为字节，且申请的内存是连续的。如果申请空间成功就返回指向该空间的void*的指针，反之申请失败的话就返回NULL，所以我们在使用malloc时一定要判断它的返回值。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。

2.free

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。

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。
malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。

#include 
#include 
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int arr[num] = {0};
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

 我们在判断是否为空指针时，也可以使用assert来断言。我们思考一下最后的这个ptr指针是否有必要赋值为空指针吗？其实我们释放空间后，指向空间的指针数值还是有数值的，所以我们需要将其赋成空指针。防止那个指针成为野指针。

3. calloc

C语言还提供了一个函数叫 calloc ， calloc 函数也用来动态内存分配。也需要判断是否申请成功。（失败则返回NULL）

calloc有两个参数第一个参数是需要申请的空间的个数 ，第二个参数是需要申请空间的大小。（单位为字节）

 • 函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。（这是它·与malloc申请的空间不同的地方）
• 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全。

所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务。

4.realloc

realloc有两个参数，第一个参数为需要扩充的空间，第二个是需要扩充的空间大小，单位为字节。扩充好的空间会返回一个指向空间的首元素指针。反之，返回NULL，所以我们需要判断其是否扩充成功。 

• realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
• 有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的时候内存，我们一·定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大
小的调整。

• ptr 是要调整的内存地址
• size 调整之后新大小
• 返回值为调整之后的内存起始位置。
• 这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。
• realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
◦ 情况1：原有空间之后有足够大的空间：

就会在其后面直接扩充

◦ 情况2：原有空间之后没有足够大的空间：

重新找一块地方扩建整个空间，并将之前的数据拷贝到新的空间，并将旧空间释放。

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。 

谢谢