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前言
不知道读者有没有了解过堆区栈区之类的东西呢，以往我们使用内存大多用的是栈区，之前也出过函数栈帧的文章，不过我们接下来要了解的可就是另一块非常有用内存分区了。
本文就来分享一波作者对动态内存开辟的学习心得与见解。本篇属于第一篇，主要介绍基本内存分区、动态内存分配和动态内存函数的一些内容，后续还有，可以期待一下。
笔者水平有限，难免存在纰漏，欢迎指正交流。
C/C++程序内存分配的几个区域（粗略了解）
如图所示：
可以看出动态内存开辟是在堆区申请的。
栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
堆区（heap）：一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。
数据段（静态区）（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
为什么存在动态内存分配
在学到这一部分之前，我们掌握的内存开辟方式可能是这样：
int i;//在栈空间上自动开辟4byte
char arr[100];//在栈空间上开辟100byte
int i 根据数据类型自动分配内存，char arr[100]则为显式指定分配内存，char占1byte，根据用户设定为100个元素而分配100byte。
上述开辟空间方式有两个特点：
1.空间开辟大小是固定的。
2.数组在声明时，必须指定数组长度，而它所需要的内存在编译时分配。
但是有些时候我们需要的空间大小事先无法准确判断，得在程序运行的时候才能知道，那么上述开辟内存的方式就不能满足需求了。
这个时候就只能试试动态内存开辟了。
动态内存函数
关于malloc和free
所在头文件：<stdlib.h>
void*malloc(size_t size);//参数为申请的内存空间大小,比如参数为20则申请20byte
void free(void*ptr);//参数为指针，用来释放回收动态内存
malloc()
void* malloc (size_t size);
该函数向内存申请一块连续可用的内存空间，并返回这块空间的指针。
如果开辟成功，返回一个指向对应空间的void*指针，需要强制类型转换。
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。
如果开辟不成功，则返回一个NULL指针，因此malloc返回值必须检查。
如果参数为0，则malloc的行为是标准未定义的，得取决于编译器。
开辟的内存如果未初始化的话为垃圾值。
free()
void free (void* ptr);
free函数用来释放动态开辟的内存（回收内存）。
free()根据参数指针找到对应动态开辟的内存，回收空间，其实回收的是权限，指针的内容不变，指针仍可以指向那段内存，也就是指针没有真正地被清除，需要手动把指针置为NULL。
如果参数指针指向的空间不是动态开辟的，那么free()的行为就是未定义的。
如果参数指针是NULL指针，则函数什么也不做。
要注意：当程序退出时，系统会自动回收动态内存。
使用示例
int main()
{
int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int));//一般都用sizeof
//返回值检查
if(p == NULL)
{
perror("Error"); // void perror(const char *str)把一个描述性错误消息输出到标准错误， 首先输出字符串 str，后跟一个冒号，然后是一个空格。所在头文件<stdio.h>。
return 1; //返回0代表返回正常，返回1就不正常(针对main函数)
}
int i = 0;
for(i = 0; i < 10; i++)//使用动态内存
{
p[i] = i + 1;
}
//回收内存
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
返回值检查还可以用strerror()函数搭配errno，如果不是main函数的话可以直接用return;结束函数调用。
或者if(p != NULL)然后在块中使用空间，反正p要是为NULL的话就不作为。
可能问题
内存泄露：动态开辟了内存但没有及时释放，也就是申请了内存既不用又不释放。
内存丢失：动态开辟空间的指针在动态内存尚未释放时改变了值,比如：
int a;
int *arr = (int *)malloc(10*sizeof(int));
int *p = &a;
arr = p;
把p的值赋给arr，导致原先动态开辟的内存的地址丢失，则再也无法找到那块动态内存，也就无法释放内存，使得内存丢失。
关于calloc()
所在头文件：<stdlib.h>
void*calloc(size_t num, size_t size);//参数一个是元素个数，另一个是元素所占字节大小
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。
类同malloc()，不同点有：
1.与函数 malloc 的区别在于 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。
2.参数不同。
关于realloc()
函数介绍
有时我们会发现之前申请的空间太小或太大了不合理，这时我们可以使用realloc()对动态开票内存大小做灵活的调整。
所在头文件：<stdlib.h>
void*realloc(void*ptr, size_t size);//ptr时要调整的内存地址，size是调整之后新的内存大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
内存不够要扩大时，有以下三种情况
拓展型：动态开辟的空间后面有足够的空间，则直接将原空间向后拓展，返回地址与原地址相同。
寻新型：动态开辟的空间后面空间不够，则在堆区另外寻找一块合适大小的连续空间开辟内存，将原空间内的数据拷贝到新空间去，并释放回收原空间内存，返回新空间的地址。
NULL型：即无法直接拓展，也找不到合适空间，这时返回NULL指针。
注意：因为有可能返回NULL，所以不要拿原指针来接受realloc()返回值否则可能使得内存丢失！
使用示例
//malloc()开辟动态内存
int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int));//一般都用sizeof
//返回值检查
if(p == NULL)
{
perror("Error"); // void perror(const char *str)把一个描述性错误消息输出到标准错误，首先输出字符串 str，后跟一个冒号，然后是一个空格。所在头文件<stdio.h>。
return 1;
}
//使用开辟的内存
int i = 0;
for(i = 0; i < 10; i++)
{
p[i] = i + 1;
}
//realloc()拓展内存
int *ptr = (int*)realloc(p, 20*sizeof(int));
//返回值检查
if(ptr == NULL)
{
perror("Error"); //// void perror(const char *str)把一个描述性错误消息输出到标准错误，首先输出字符串 str，后跟一个冒号，然后是一个空格。所在头文件<stdio.h>。
return 0;
}
p = ptr;
//回收内存
free(p);
p = NULL;
内存太大要缩小时
在原开辟动态内存空间处从后向前释放内存直至满足内存大小要求。
某些时候，realloc()还可以当成malloc()使用：
int*p = (int*)realloc(NULL, 10*sizeof(int));
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