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💗系列專欄：?【C語言詳解】?【數據結構詳解】
動態內存管理
1、為什么要有動態內存分配
2、malloc和free
2.1、malloc
2.2、free
3、calloc和realloc
3.1、calloc
3.2、realloc
4、常見的動態內存的錯誤
總結
1、為什么要有動態內存分配
我們已經掌握的內存開辟方式有：
int val = 20;//在棧空間上開辟四個字節
char arr[10] = {0};//在棧空間上開辟10個字節的連續空間 但是上述的開辟空間的方式有兩個特點：
? 空間開辟大小是固定的。? 數組在申明的時候，必須指定數組的長度，數組空間?旦確定了大小不能調整
但是對于空間的需求，不僅僅是上述的情況。有時候我們需要的空間大小在程序運行的時候才能知
道，那數組的編譯時開辟空間的方式就不能滿足了。
C語言引入了動態內存開辟，讓程序員自己可以申請和釋放空間，就比較靈活了。
2、malloc和free
2.1、malloc
C語言提供了?個動態內存開辟的函數：
void* malloc (size_t size);//size為字節數 這個函數向內存申請一塊連續可用的空間，并返回指向這塊空間的指針。
? 如果開辟成功，則返回?個指向開辟好空間的指針。? 如果開辟失敗，則返回?個 NULL 指針，因此malloc的返回值?定要做檢查。? 返回值的類型是 void* ，所以malloc函數并不知道開辟空間的類型，具體在使用的時候使用者自己來決定。? 如果參數 size 為0，malloc的行為是標準是未定義的，取決于編譯器。
2.2、free
C語言提供了另外?個函數free，專門是用來做動態內存的釋放和回收的，函數原型如下：
void free (void* ptr); free函數用來釋放動態開辟的內存。
? 如果參數 ptr 指向的空間不是動態開辟的，那free函數的行為是未定義的。? 如果參數 ptr 是NULL指針，則函數什么事都不做。
malloc和free都聲明在 stdlib.h 頭文件中。
舉個例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int num = 0;scanf("%d", &num);int arr[num] = {0};int* ptr = NULL;ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));if(NULL != ptr)//判斷ptr指針是否為空 不為空則賦值{int i = 0;for(i=0; i<num; i++){*(ptr+i) = 0；}}free(ptr);//釋放ptr所指向的動態內存ptr = NULL;//是否有必要？ 建議手動置空，防止野指針問題return 0;
}指針釋放之后是否要手動置空，博主的建議是最好手動置空，防止出現野指針。
3、calloc和realloc
3.1、calloc
C語言還提供了?個函數叫 calloc ， calloc 函數也用來動態內存分配。原型如下：
void* calloc (size_t num, size_t size);? 函數的功能是為 num 個大小為 size 的元素開辟?塊空間，并且把空間的每個字節初始化為0。? 與函數 malloc 的區別只在于 calloc 會在返回地址之前把申請的空間的每個字節初始化為全0。
舉個例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));if(NULL != p){int i = 0;for(i=0; i<10; i++){printf("%d ", *(p+i));}}free(p);p = NULL;return 0;
} 輸出結果：
所以如果我們對申請的內存空間的內容要求初始化，那么可以很方便的使用calloc函數來完成任務。
3.2、realloc
? realloc函數的出現讓動態內存管理更加靈活。? 有時會我們發現過去申請的空間太小了，有時候我們又會覺得申請的空間過大了，那為了合理的時候內存，我們?定會對內存的大小做靈活的調整。那 realloc 函數就可以做到對動態開辟內存大小的調整。
函數原型如下：
void* realloc (void* ptr, size_t size);? ptr 是要調整的內存地址? size 調整之后新大小(字節數)? 返回值為調整之后的內存起始位置。? 這個函數調整原內存空間大小的基礎上，還會將原來內存中的數據移動到新的空間。? realloc在調整內存空間的是存在兩種情況：? 情況1：原有空間之后有足夠大的空間? 情況2：原有空間之后沒有足夠大的空間
情況1
當是情況1 的時候，要擴展內存就直接原有內存之后直接追加空間，原來空間的數據不發生變化。
情況2
當是情況2 的時候，原有空間之后沒有足夠多的空間時，擴展的方法是：在堆空間上另找?個合適大小的連續空間來使用。這樣函數返回的是?個新的內存地址。
由于上述的兩種情況，realloc函數的使用就要注意?些
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{int* ptr = (int*)malloc(100);if (ptr != NULL){//業務處理}else{return 1;}//擴展容量//代碼1 - 直接將realloc的返回值放到ptr中ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//這樣可以嗎？(如果申請失敗會如何？)// realloc可能申請空間失敗，因此不推薦直接賦值給ptr，// 而是創建一個臨時指針變量，如果確定申請成功再將臨時指針變量賦值給ptr，即代碼2方式//代碼2 - 先將realloc函數的返回值放在p中，不為NULL，在放ptr中int* p = NULL;p = realloc(ptr, 1000);if (p != NULL){ptr = p;// 推薦使用該方式，防止空間申請失敗情況}//業務處理free(ptr);return 0;
}總結：動態開辟的空間建議不要直接賦值給想要處理數據的指針變量，而是先判斷再進行賦值。
4、常見的動態內存的錯誤
1、對NULL指針的解引用操作
void test(){int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);*p = 20;//如果p的值是NULL，就會有問題free(p);}2、對動態開辟空間的越界訪問
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;//當i是10的時候越界訪問}free(p);}3、對非動態開辟內存使用free釋放
void test(){int a = 10;int *p = &a;free(p);//ok? free只能釋放動態開辟的內存空間}4、使用free釋放一塊動態開辟內存的一部分
void test(){int *p = (int *)malloc(100);p++;free(p);//p不再指向動態內存的起始位置}5、對同一塊動態內存多次釋放
void test(){int *p = (int *)malloc(100);free(p);free(p);//重復釋放}6、動態開辟內存忘記釋放（內存泄漏）
void test(){int *p = (int *)malloc(100);if(NULL != p){*p = 20;}}
int main(){test();while(1);} 忘記釋放不再使用的動態開辟的空間會造成內存泄漏。
切記：動態開辟的空間?定要釋放，并且正確釋放。
總結
本篇博客就結束啦，謝謝大家的觀看，如果公主少年們有好的建議可以留言喔，謝謝大家啦！
、IsValidLowLevel()、IsValidLowLevelFast()的區別)
