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1.动态内存分配存在的意义
我们之前学习到的内存分配有：
int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节
char arr[10] = {
0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间
但是上述的开辟空间的方式有两个特点：
但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。 这时候就只能试试动态存开辟了。
- 空间开辟大小是固定的。
- 数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配
#2.动态内存函数的介绍
1.malloc和free
malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中
动态开辟内存malloc:
void* malloc (size_t size);
这个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。
1.如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
2.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。
3.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。
4.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。
另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的:
void free (void* ptr);
free函数用来释放动态开辟的内存。
1.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。
2.如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做
如何使用？
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define NUM 10
int main()
{
//代码1
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
ptr = NULL;
system("pause");
return 0;
}
SListNode* newNode = (SListNode*)malloc(sizeof(SListNode));
//在学习链表时开辟新的结点
2.calloc
calloc函数也可以用来动态开辟内存：
oid* calloc (size_t num, size_t size);
区别:
1.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。
2.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0。
使用：
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int *p = NULL;
p =(int*)calloc(10,sizeof(int));
if (NULL != p)
{
//使用空间
}
free(p);
p = NULL;
system("pause");
return 0;
}
所以如何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。
3.realloc
realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
1.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，
2.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。
void* realloc (void* ptr, size_t size);
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。
relloc的两种情况：
情况1：原有空间之后有足够大的空间
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：原有空间之后没有足够大的空间
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。
所以relloc使用的时候要注意一些，有可能会返回一个新的地址空间
3.常见的动态内存错误
1.对NULL指针的解引用操作
void test()
{
int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
*p = 20;//如果p的值是NULL，就会有问题
free(p)；
}
2.对动态开辟空间的越界访问
void test()
{
int i = 0;
int *p = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
if (NULL == p)
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
*(p + i) = i;//当i是10的时候越界访问
}
free(p);
}
3.对非动态开辟内存使用free释放
void test()
{
int a=10;
int *p=&a;
free(p);//禁止！
}
## 4.使用free释放一块动态开辟内存的一部分
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
p++;
free(p);//p不再指向动态内存的起始位置
}
5.对同一块动态内存多次释放
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
free(p);
free(p);//重复释放
}
6.动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
void test()
{
int *p = (int *)malloc(100);
if(NULL != p)
{
*p = 20;
}
}
int main()
{
test();
while(1);
}//忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏
4.C./C++程序的内存开辟
- 栈区（stack）：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。 栈区主要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）：一般由程序员分配释放,若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。
- 数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
- 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
static关键字修饰局部变量:
实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。
但是被static修饰的变量存放在数据段（静态区），数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁所以生命周期变长。
5.柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组（flexible array）这个概念，但是它确实是存在的。 C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
有的编译器会报错可改成
typedef struct st_type
{
int i;
int a[];//柔性数组成员
}type_a;
柔性数组的特点：
1.结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
2.sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
3.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。
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4
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->a[i] = i;
}
free(p);
这样柔性数组成员a，相当于获得了100个整型元素的连续空间。
深刻了解可看这里：@结构体里的数组和指针