动态内存的介绍(malloc/free/calloc/realloc)&&操作动态内存常见错误

动态内存函数介绍

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• 动态内存开辟函数：void* malloc(size_t size);
  注意：
  1. 如果开辟成功则返回一个指向开辟空间的指针
  2. 如果开辟失败返回 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 size 为 0，malloc 的行为是标准未定义的
• 释放动态开辟的内存：void free(void* ptr);
  注意：
  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，则函数什么都不做。
• 动态内存开辟：void* calloc(size_t num, size_t size);
  注意：
  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，但是malloc 的内存中由于没有初始化，内存中是上次存储的值。
  3. 用法更多的是利用 malloc 申请动态内存，然后手动初始化，calloc() 用的比较少
• 动态内存扩容：void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);
  注意：
  1. realloc 能够对 malloc / calloc 申请的内存进行扩容。
  2. 如果该内存后边的空间足够容纳扩容后的空间，就直接扩容
  3. 如果该内存后边的空间不够了，另外找一段连续的足够容纳的内存空间，把原内存空间的数据拷贝到新的空间，并且释放原有的内存空间。
  4. 第一个参数：要改变内存大小的指针名
  5. 第二个参数：新的大小(字节为单位)

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动态内存常见错误

1. INT_MAX 宏 21亿 大约2G，malloc( INT_MAX * 4 );开辟 8G 的内存，肯定不可以，返回空指针，空指针解引用是位定义行为，因此在引用之前判断，是否为空。
2. free()
   • 必须搭配 malloc 系列函数来使用，否则将是未定义行为
   • 一次 malloc 两次 free，第二次 free 释放的不是动态内存，因此错误

     int* p = (int*)malloc(4);
     free(p);
     free(p); 
     

   • malloc 两次，free 一次，两次 malloc 相当于开辟了两块动态内存空间，而 p 最终指向的是第二块儿动态内存空间，释放 p 时候也仅仅释放了第二块儿动态内存，第一块儿并没有释放，所以导致内存泄露

     int* p = (int*)malloc(4);
     p = (int*)malloc(4);
     free(p);
     

   • 指针的加减，这时释放的内存不是动态内存，未定义行为

     int* p = (int*)malloc(40);
     p++;
     free(p);
     

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