一、动态分配内存的概述

在数组一章中，介绍过数组的长度是预先定义好的，在整个程序中固定不变，但是在实际的编程中，往往会发生这种情况，即所需的内存空间取决于实际输入的数据，而无法预先确定 。为了解决上述问题，Ｃ语言提供了一些内存管理函数，这些内存管理函数可以按需要动态的分配内存空间，也可把不再使用的空间回收再次利用。

动态分配内存就是在堆区开辟空间

二、静态分配、动态分配

静态分配

1、 在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式。int a [10]

2、 必须事先知道所需空间的大小。

3、 分配在栈区或全局变量区，一般以数组的形式。

4、 按计划分配。

动态分配

1、在程序运行过程中，根据需要大小自由分配所需空间。

2、按需分配。

3、分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配。

三、动态分配函数

3.1 malloc

1 #include <stdlib.h>

2 void *malloc(unsigned int size);

3 功能：在堆区开辟指定长度的空间，并且空间是连续的

4 参数：

5 size：要开辟的空间的大小

6 返回值：

7 成功：开辟好的空间的首地址

8 失败：NULL

注意

1、在调用malloc之后，一定要判断一下，是否申请内存成功。

2、如果多次malloc申请的内存，第1次和第2次申请的内存不一定是连续的

3、使用malloc开辟空间需要保存开辟好的空间的首地址，但是由于不确定空间用于做什么，所以本身返回值类型为void *，所以在调用函数时根据接收者的类型对其进行强制类型转换

1 #include <stdio.h>

2 #include <stdlib.h>

3

4 char *fun()

5 {

6 //char ch[100] = "hello world";

7

8 //静态全局区的空间只要开辟好，除非程序结束，否则不会释放，所以

9 //如果是临时使用，不建议使用静态全局区的空间

10 //static char ch[100] = "hello world";

11

12 //堆区开辟空间，手动申请手动释放，更加灵活

13 //使用malloc函数的时候一般要进行强转

14 char *str = (char *)malloc(100 * sizeof(char));

15 str[0] = 'h';

16 str[1] = 'e';

17 str[2] = 'l';

18 str[3] = 'l';

19 str[4] = 'o';

20 str[5] = '\0';

21

22 return str;

23 }

24

25 int main(int argc, char *argv[])

26 {

27 char *p;

28 p = fun();

29 printf("p = %s\n", p);

30

31 return 0;

32 }

3.2 free

1 #include <stdlib.h>2 void free(void *ptr)

3 功能：释放堆区的空间

4 参数：

5 ptr：开辟后使用完毕的堆区的空间的首地址

6 返回值：

7 无

注意：

free函数只能释放堆区的空间，其他区域的空间无法使用free

free释放空间必须释放malloc或者calloc或者realloc的返回值对应的空间，不能说只释放一部分。

free(p); 注意当free后，因为没有给p赋值，所以p还是指向原先动态申请的内存。但是内存已经不能再用了，p变成野指针了，所以一般为了放置野指针，会free完毕之后对p赋为NULL。

一块动态申请的内存只能free一次，不能多次free 。

3.3 calloc

1 #include <stdlib.h>

2 void * calloc(size_t nmemb,size_t size);

3 功能：在堆区申请指定大小的空间

4 参数：

5 nmemb：要申请的空间的块数

6 size：每块的字节数

7 返回值：

8 成功：申请空间的首地址

9 失败：NULL

注意：

malloc和calloc函数都是用来申请内存的。

区别：

1) 函数的名字不一样

2) 参数的个数不一样

3) malloc申请的内存，内存中存放的内容是随机的，不确定的，

而calloc函数申请的内存中的内容为0

例如：

char *p=(char *)calloc(3,100);在堆中申请了3块，每块大小为100个字节，即300个字节连续的区域。

3.4 realloc

1 #include <stdlib.h>

2 void* realloc(void *s,unsigned int newsize);

3 功能：在原本申请好的堆区空间的基础上重新申请内存，新的空间大小为函数的第二个参数

4 如果原本申请好的空间的后面不足以增加指定的大小，系统会重新找一个足够大的位

5 置开辟指定的空间，然后将原本空间中的数据拷贝过来，然后释放原本的空间

6 如果newsize比原先的内存小，则会释放原先内存的后面的存储空间，

7 只留前面的newsize个字节

8 参数：

9 s：原本开辟好的空间的首地址

10 newsize：重新开辟的空间的大小

11 返回值：

12 新的空间的首地址

增加空间：

1 char *p;

2 p=(char *)malloc(100)

3 //想在100个字节后面追加50个字节

4 p=(char *)realloc(p,150);//p指向的内存的新的大小为150个字节

减少空间：

1 char *p;

2 p=(char *)malloc(100)

3 //想重新申请内存,新的大小为50个字节4 p=(char *)realloc(p,50);//p指向的内存的新的大小为50个字节,100个字节的后50个字节的存储空间就被释放了

注意:malloc calloc relloc 动态申请的内存，只有在free或程序结束的时候才释放。

四、内存泄漏

内存泄露的概念：

申请的内存，首地址丢了，找不了，再也没法使用了，也没法释放了，这块内存就被泄露了。

内存泄漏案例1：

1 int main()

2 {

3 char *p;

4 p=(char *)malloc(100);

5 //接下来，可以用p指向的内存了

6

7 p="hello world";//p指向别的地方了，保存字符串常量的首地址

8

9 //从此以后，再也找不到你申请的100个字节了。则动态申请的100个字节就被泄露了

10

11 return 0;

12 }

内存泄漏案例2：

1 void fun()

2 {

3 char *p;

4 p=(char *)malloc(100);

5 //接下来，可以用p指向的内存了

6 ...

7 }

8

9 int main()

10 {

11 //每调用一次fun泄露100个字节

12 fun();

13 fun();14 return 0;

15 }

解决方式1：

1 void fun()

2 {

3 char *p;

4 p=(char *)malloc(100);

5 //接下来，可以用p指向的内存了

6 ...

7 free(p);

8 }

9

10 int main()

11 {

12 fun();

13 fun();

14 return 0;

15 }

解决方式2：

1 char * fun()

2 {

3 char *p;

4 p=(char *)malloc(100);

5 //接下来，可以用p指向的内存了

6 ...

7 return p;

8 }

9

10 int main()

11 {

12 char *q;

13 q=fun();

14 //可以通过q使用 ，动态申请的100个字节的内存了

15 //记得释放

16 free(q);

17 //防止野指针

18 q = NULL;19

20 return 0;

21 }

总结：申请的内存，一定不要把首地址给丢了，在不用的时候一定要释放内存。