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动态内存管理是管理哪块内存呢?
动态内存函数的介绍
malloc和free
C语言提供了一个动态内存开辟的函数：
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。
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。
还有一个释放内存的函数
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
怎么用呢?
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { //申请空间 int* ptr = (int*)malloc(20); int* p = ptr; if (p == NULL)//申请失败 { perror("malloc"); return -1; } int i = 0; for (i = 0; i < 5; i++) { *p = i; printf("%d ", *p); p++; } //释放空间 free(ptr); //指针置空 ptr = NULL; return 0; }开辟完以后的指针不能改变,不然free函数就找不到释放的地址了.
开辟的空间要记得释放,不释放容易造成内存泄漏(很严重的后果)
如果程序结束,动态申请的内存由操作系统自动回收
如果程序不结束,动态内存是不会自动回收的,就会形成内存泄漏的问题
释放完的指针要置空,不置空的话,这个指针就是一个野指针,万一你以后对这个野指针进行解引用,就会造成非法访问,
calloc
calloc申请的空间会被自动初始化为0
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
realloc
第一个参数表示需要扩容空间 的首地址,第二个参数就是扩容的字节大小,返回值为调整之后的内存起始位置
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
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情况2：原有空间之后没有足够大的空间
#include <stdlib.h> int main() { int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int)); if (NULL != p) { //使用空间 } //空间不够,扩容到80个字节 //p = (int*)realloc(p, 80); //这样写是有问题的,如果扩容失败,返回NULL,不仅扩容没有成功,还把原来的空间释放了 int* ptr= (int*)realloc(p, 80); if (ptr != NULL) { p = ptr; } //使用 //释放 free(p); p = NULL; return 0; }如果要调小,后面的数据会丢失
常见的动态内存错误
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);
}
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);
}
对非动态开辟内存使用free释放
void test()
{
int a = 10;
int* p = &a;
free(p);
//这样是不可以的
}
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
}
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
}
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。切记：
动态开辟的空间一定要释放，并且正确释放。
C/C++程序的内存开辟
C/C++程序内存分配的几个区域：
1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
有了这幅图，我们就可以更好的理解在《C语言初识》中讲的static关键字修饰局部变量的例子了。
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。
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。
例如：typedef struct st_type { int i; int a[0]; // 柔性数组成员 } type_a;
有些编译器会报错无法编译可以改成：typedef struct st_type { int i; int a[]; // 柔性数组成员 } type_a;
柔性数组的特点：
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。
例如：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
柔性数组的使用
typedef struct st_type { int i; int a[0]; // 柔性数组成员 } type_a; int main() { int i = 0; type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int)); //使用 if (p == NULL) { perror("malloc"); return 1; } p->i = 100; for (i = 0; i < 100; i++) { p->a[i] = i; } free(p); p = NULL; return 0; }
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。