為什么要有動態內存分配

? ? ? ? 我們在學習動態內存管理之前，一直都是通過開辟變量，或者是開辟數組的方式來在內存的棧區開辟空間的，但是這樣的開辟方式有局限性，因為一旦開辟之后，它們的大小就無法改變，就缺少了很多的靈活性，但是動態內存管理就可以幫助我們解決這個問題，它是在堆區開辟空間的，并且它所開辟的空間是可大可小的。

動態內存開辟四大函數

????????其實想要動態開辟內存空間非常的簡單，我們只需要學會內存開辟四大函數就可以了。

????????malloc和free

????????malloc函數就是用來在內存的堆區開辟空間的，它的函數定義如下。

? ?void* malloc (size_t size);

? ?函數的形參表示所要開辟空間的字節大小，你想要開辟幾個字節的空間，就給形參什么值，malloc函數是在堆區開辟的一塊連續的空間，一旦開辟了空間，我們想要找到這塊空間，就勢必要只要它的起始地址值，而malloc函數的返回值就是這個作用，它返回的是開辟空間的起始地址，那為什么是void*類型的指針呢？原因就是我在開辟的時候，我也不知道要往這塊空間里邊存放什么類型的數據，或者說什么類型的數據都可以存放在我這塊空間里邊，所以一開始就給它返回的是void*類型的指針。還有一個值得注意的點就是malloc開辟空間如果失敗的話，就會返回NULL值，所以我們需要對返回值進行判斷。

????????malloc函數的使用舉例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//四大內存開辟函數都需要包含這個頭文件int main()
{//假設現在我想要開辟40個字節的空間，并且像里邊存放整型數據int* pi = (int*)malloc(40);//判斷是否開辟成功//為NULL就代表開辟空間失敗，perror打印開辟失敗的原因//返回非0的值，C語言里邊返回非0的值表示異常結束if (pi == NULL){perror("malloc");return 1;}//開辟成功，可以向這塊空間里邊存值for (int i = 0; i < 10; i++){*(pi + i) = i + 1;//存入1~10的值}//打印for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", *(pi + i));}return 0;
}

? ? ? ? 由上邊的代碼跟運行結果來看，好像似乎并沒有什么問題，但malloc畢竟是動態開辟的空間，開辟了空間難道就不用回收的嗎？答案是要回收的，上邊的代碼好像并沒有回收，那怎么也可以運行呢，原因是當程序結束的時候，操作系統會自動幫你回收，不過如果日后的代碼過長，或者是程序是一個7*24小時不停歇的運轉的話，如果我們不主動回收，就會出現內存泄露的問題，所以如果這塊動態開辟的內存你不再想要使用的時候，就請主動回收掉，free函數就是用來主動回收的。

? ? ? ? free：

? ?它的函數定義如下

? ?void free (void* ptr);

? ?它的形參的指針就指向的是動態開辟的起始地址的位置，如果給它傳NULL，那么這個函數將什么都不會做。

? ?接下來我們對剛才的代碼做一個完善? ?

? ? ? ? 由圖可見，釋放代碼其實就兩行，但是至關重要。

? ? ? ? 大家可能會有疑惑，釋放完了空間之后，為什么還要將pi賦值為NULL指針，原因是因為剛才的pi指針接收了malloc動態開辟的空間，但是當free之后，剛才申請的那塊空間已經被釋放了，里邊的數據也已經不是剛才存進去的數據了，而此時pi指針里邊仍存放著那塊空間的地址，這就形成了野指針，所以給它賦值為NULL。

????????calloc和realloc

? ? ? ? calloc函數也是用來動態內存開辟空間的函數，它的函數定義如下

? ?void* calloc (size_t num，size_t size);

? ?函數的形參的意思就是為num個大小為size的元素開辟空間，并且calloc函數會把開辟的空間的每個字節都初始化為0。

????????calloc函數的使用舉例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{//給10個大小為int類型的數據開辟空間//用malloc函數就相當于//malloc(10 * sizeof(int))；int* pi = (int*)calloc(10, sizeof(int));if (pi == NULL){perror("calloc");return 1;}//開辟成功，使用//calloc會自動的給申請的空間初始化為0for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", *(pi + i));}//釋放free(pi);pi = NULL;return 0;
}

????????realloc函數是用來對我們動態申請的內存進行調整的。它的函數定義如下。

? ?void* realloc (void* ptr , size_t size);

? ?ptr是要調整空間內存的起始地址。size為調整之后的新大小。返回值為調整后的內存的起始位置。

? ? ? ? 對于realloc函數的重新調整空間大小，總共有三種情況。

? ? ? ? 情況1：原有空間之后有足夠的空間。

? ? ? ? 情況2：原有的空間之后沒有足夠的空間。

? ? ? ? 情況3：重新調整空間失敗，返回NULL指針。

????????realloc函數的使用舉例

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{//申請空間int* pi = (int*)malloc(40);if (pi == NULL){perror("malloc");return 1;}//使用空間for (int i = 0; i < 10; i++){*(pi + i) = i++;}for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", *(pi + i));}//內存不夠，重新調整//注意，這個返回值不能用剛才的pi來接收，因為可能開辟空間失敗返回NULL，這樣就導致原來開辟的空間也找不到了。int* ptr = (int*)realloc(pi, 80);if (ptr == NULL){perror("realloc");return 1;}else//開辟成功{pi = ptr;ptr = NULL;}//繼續使用........//釋放空間free(pi);pi = NULL;return 0;
}