为什么存在动态内存分配？

我们已经掌握的内存开辟方式有：

int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节
char arr[10];//在栈空间上开辟10个字节的连续空间

但是上面开辟空间的方式有两个特点：

1.空间开辟的大小是固定的
2.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

但是对于空间的需求，不仅仅是上面的情况，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

动态内存分配的介绍：

C语言提供了一个动态开辟的函数：

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。

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。
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

函数原型如下:

void free(void* ptr);

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幵辟的, 那free函数的行内是未定乂的。
如果参数ptr是NULL指针, 则函数什么事都不做。

malloc

malloc和free都声明在stdlib.h头文件中。

例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main()
{
	int *p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	int i = 0;
	if (p == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}
	//开辟成功
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = 10 - i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d\n", *(p + i));
	}
	free(p);
	p = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}

calloc

C语言还提供了一个函数叫做calloc，calloc函数也用来动态内存分配，原型如下：

void* calloc(size_t num, size_t size);

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

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。

举个例子 :

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main()
{
	int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
	int i = 0;
	if (p == NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 0;
	}
	//开辟成功
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d\n", *(p + i));
	}
	free(p);
	p = NULL;
	system("pause");
	return 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

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。

有时候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。

函数原型如下 :

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。
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

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。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>

int main()
{
	int *p = malloc(10 * sizeof(int));
	int i = 0;
	int *ptr = NULL;
	if (p == NULL)
	{
		return 0;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		p[i] = i;
	}
	ptr = realloc(p, 20 * sizeof(int));
	if (ptr != NULL)
	{
		p = ptr;
	}
	for (i = 0; i < 20; i++)
	{
		printf("%d\n", p[i]);
	}
	free(p);
	p = NULL;
	system("pause");
	return 0;
}

【C语言】动态内存分配小结

动态内存分配的介绍：

malloc

calloc

realloc

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