为什么存在动态内存管理？
平时我们开辟一块空空间：
int tem = 39;//在栈空间上开辟4个字节的空间给tem
char arr[5] = { 0 };//在栈空间上开辟5个字节的连续空间
这样开辟空间它的特点是： 1.空间开辟是固定的。 2.数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。 但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。这时候就只能试试动态存开辟了。
第一位主角登场：malloc函数
主角malloc它的功能是什么？它是如何使用的呢？ 功能：向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。 1.如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。 2.如果开辟失败，则返回一个NULL指针，因此malloc的返回值一定要做检查。 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。 如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器 使用函数原型：void malloc (size_t size);* 返回类型是 void 参数是：size_t 类型的值，以字节为单位开辟空间的。* 注意事项：1.在使用malloc开辟空间前，作为使用者在心里要明白;我需要开辟多大的内存空间， 我要强制转换为什么类型赋给我的指针，以及用什么类型的指针来接收。 2.malloc 函数开辟的空间，当程序退出时，还给操作系统，当程序没有退出时，动态开辟的空间不会主动释放，需要free函数来释放。
2号演员：free函数
这里就不得不提到 free函数 了。它是专门来做动态内存的释放和回收的。 函数原型：void free (void ptr);* free函数用来释放动态开辟的内存。 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的。 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。 举例说明：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(20);
if (p == NULL)
{
perror("malloc");//打印开辟空间失败的原因
return 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d\n", *(p + i));
}
return 0;
}
运行结果：
结果分析：由运行结果我们可以看出malloc函数开辟空间时，它不会对开辟的空间进行初始化。
3号演员：calloc
背景：void* calloc (size_t num, size_t size); 职能：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。 与函数 malloc 的区别只在于 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。 表演开始：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int* p= (int *)calloc(10, sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("calloc");
return 0;
}
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n", p[i]);
}
}
free(p);
p = NULL;
结果分析：
从运行结果可以看出calloc函数开辟的空间，都初始化为0。
4号演员：realloc
背景：void* realloc (void* ptr, size_t size);
职能: ptr 是要调整的内存地址
size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
注意事项：realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
情况1：原有空间之后有足够大的空间。
情况2：原有空间之后没有足够大的空间。
表演开始：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
int * p = (int *)malloc(20);//使用malloc开辟20个字节的空间
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
p[i] = i;
printf("%d\n", p[i]);
}
int* p2 = realloc(p, 40);//增加空间到40个字节
if (p2 == NULL)//判断是否增加空间失败
{
perror("realloc");//打印realloc失败原因
return 1;
}
for (int j = 0; j < 10; j++)
{
printf("%d\n", p2[j]);
}
free(p2);//释放空间
p2 = NULL;//将空间置为空指针，防止野指针
return 0;
}
结果分析：
使用realloc增加空间成功。
常见动态内存错误
1.对NULL指针的解引用操作
#include<stdio.h>
#include<limits.h>>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(INT_MAX / 4);
*p = 20;//如果P的值是NULL,就会发生错误 应在每次开辟空间后检查一下返回值是否为NULL;
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
2.对动态开辟空间的越界访问
#include<stdio.h>
#include<limits.h>>
int main()
{
int i = 0;
int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
*(p + i) = i;//当i是10时访问越界 malloc开辟空间是是以字节为单位的
}
free(p);
p = NULL;
}
3.对非动态开辟内存使用free释放
#include<stdio.h>
#include<limits.h>>
int main()
{
int a = 10;
int* p = &a;
free(p); //错误只有动态开辟的空间才能使用free来释放
return 0;
}
4. 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
#include<stdio.h>
#include<limits.h>>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(100);
p++;
free(p);
p = NULL;//错误 此时p不在指向动态内存的起始位置
}
5.对同一块动态内存多次释放
#include<stdio.h>
#include<limits.h>>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(100);
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
free(p);
free(p); //错误，对同一块内存进行多次释放
}
6.动态开辟内存忘记释放
#include<stdio.h>
int main()
{
int* p = (int*)malloc(40);
if (p == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
*p = 20;
// 错误没有对动态开辟的空间进行释放 会造成内存泄露
return 0;
}
今天讲解就到这里，有任何问题问题欢迎留言。不要忘记一键三连哦
