本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

一、内管理之结构体

1.1 最简单的数据结构之数组

为什么要有数组： 因为内存中有好多个类型相同、意义相关的变量需要管理，这个时候就需要数组来管理。如果用单独的变量来管理就会显得特别的乱。

1.2 数组的优势和劣势

**优势：**数组简单，可以用下标法进行访问，可以随机访问。 **劣势：**1、数组的元素类型必须相同。2、数组的大小一旦确定不能再修改，而且数组的大小在定义的时候就必须给出。

1.3 结构体的由来

为什么要发明结构体：因为可以解决数组的缺陷，一个结构体里面可以定义多种类型的变量

struct student
{
	int age;
	char name[20];
	char sex;
	int height;
};

当然不一定任何情况下都要使用结构体，有的地方使用数组更加简单。

二、内存管理之栈

2.1 什么是栈

栈是一种数据结构，C语言中使用栈来保存局部变量。栈是被发明出来管理内存的。

2.2 栈的特点

栈的内存有限。所以栈很珍惜空间，怎么去珍惜呢，用了两个指针，一个指针叫base，指向栈内存空间的起始地址，而且他不会动。还有一个top指针，他是浮动的，当栈里面没有东西的时候吗，base和top指针都指向起始地址，当栈里面存放了一个东西的时候，top指针就会往后移动，指向这个东西后面的一个内存地址。 举个例子，我们在0和1里面存放两个数据过后，top指针就会指向2，就是1存放了后，下面就会指向2，如果0123里面存放了数据，就会指向4. 当然，如果从栈里面取出东西，你必须从top指针开始往下面开始取，不能从0开始往上面取，这就是栈的先进后出特性。与之相对应的就是队列，可以把他想象成左耳进右耳出这种，你先进就先出。

2.3 栈中的局部变量

我们再C语言定义一个局部变量的时候，编译器会在栈中分配一个段空间给这个变量用，并且把他和这个名字绑定起来。 然后栈指针的移动和内存分配是自动的，也就是申请空间和释放空间都是编译器去完成，不需要我们去写代码控制。

还是以这张图为例子，当之前的栈里面存放的数据出栈的时候，原本栈里面的空间是否会改变呢，答案是不会，如果没有去清零。那么栈里面的存放数据还是存放的那个数据，只不过top指针跳过了而已。比如，top指针从4指向3过后，4里面存放的还是4只不过编译器认为他是空的，top指针也不管他，所以这就是所说的栈是脏的的由来。因为出栈后，原来的数据还在里面，内存也已经被玷污了。 所以如果我们定义了一个变量而不给他一个值，那么这个变量的值就是随机的，因为你不知道这个变量的地址里面存放的原来的值是什么。

2.4 栈缺点

内存不灵活，因为栈的大小是定义的，如果定义太大的栈，那么我们用不了多少就会浪费。若果定义小的栈，那么就可能不够，容易溢出。所以为了解决这种问题，我们最好在写程序的时候不要定义太多的变量，也不要定义很大的变量（a[99999]）这种。

三、内存管理之堆

3.1 什么是堆

堆也是一种内存管理方式。因为我我们有时候要的变量很大，有时候较小，所以才有了不同的管理方式，才有了栈、堆这种区分。 堆很大，因为很大啊，编译器管不过来，所以就很自由，随时申请，随时释放，堆也只管理你申请了的地址空间。（malloc和free来管理）

3.2堆的特点

内存大，一般的1需求容量都能够满足。 手动化，也就是需要我们自己去申请，去释放，编译器不会管的（如果你只申请不释放，那么这段内存的就不会回到堆里面，堆的内存就会减小，如果你多次进行这种操作，堆的内存也会变的很小，最后就会溢出，然后程序就出现问题，这就是内存泄漏）

通过malloc calloc realloc来申请空间，详细的可以去liunx查看man手册。 通过free来释放内存。 堆内存申请一定要确定大小，若果需要更改就只能通过realloc接口来更改。

3.3 堆的缺点

不够灵活，需要程序员自己去解决，如果我们水平不高，那么很容易就会导致出现问题。