7.动态内存内存程序内存的分布一个程序正在运行的时候，内存有以下分布（五大区）：栈区（stack）filo先进后出

内存

程序内存的分布

一个程序正在运行的时候，内存有以下分布（五大区）：

栈区（stack）filo先进后出
- 用来存储函数运行时的临时信息的结构、分配的局部变量、函数的参数、返回值数据、返回地址。这些数据会在函数运行结束后被系统清空。
堆区（heap）fifo先进先出
- 一般是由程序分配和释放的，用来存储程序运行时分配的变量的。
全局区（静态区static）
- 存储全局变量、静态变量，程序结束后由系统释放。
- 全局区分为：已初始化全局区（.data段）和未初始化全局区（.bss段）
常量区（.rodata）只读
- 存储常量字符串，程序结束后由系统进行释放
代码区
- 存储函数体（类成员函数、静态函数、全局函数）的二进制代码

注意：栈区和堆区在内存中是对向存储的，如果调用函数、变量等使用太多内存，使用的内存是有可能碰到的，可能会栈溢出。

动态内存分配

不由系统分配内存，而是由程序员分配内存（只有堆区需要）

malloc      calloc        realloc       free
分配内存     分配数组内存   重新分配内存   释放内存

malloc

memory allocate: 开辟一个内存空间

void *malloc(size_t size);
size: 传入需要分配的内存大小，字节
返回值：
    如果分配成功，返回分配空间的首地址
    分配失败，返回NULL

之所以返回void，是让程序员自己去定义类型

分配到：堆区

堆区，一旦分配了内存，如果不手动释放，那么该内存会一直存在，直到进程退出

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
    // 以前使用
    int a = 100;
    int *p1 = &a;

    // 使用：动态内存分配
    int *p = NULL;
    p = (int *)malloc(sizeof(int));
    *p = 10;
    int b = *p;
    printf("a=%d, b=%d", a, b);
    free(p);
    p = NULL;

    return 0;
}

注意：如果在非main的函数中不使用malloc分配的内存，在函数结束时内存就会释放了。所以如果想要让内存保持，就要使用 malloc，malloc分配的内存不用的时候必须要free掉

free 释放动态内存分配的内存
```
int *p = (int *)malloc(sizeof(int));
*p = 100;
printf("%d\n", *p);
free(p);
p = NULL;
```
free只释放堆内存（动态内存分配的内存），不要释放局部变量内存

calloc

cell allocate: 用来分配一段空间，用来存储数组

void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
作用：
    用来分配一段空间，来存储数组
memb：
    用来存储数组元素的个数
size:
    用来表示数组元素的大小
返回值：
    内存分配成功后，返回内存的首地址
    内存分配失败，返回NULL

calloc(n, size))  <===> malloc(n*size);

// 要想创建一个 int [10] 数组的空间
calloc(10, sizeof(int));

realloc

repeat allocate: 重新分配开辟的动态内存大小
```
void *realloc(void *ptr, size_t size);
作用：
    重新分配传入指针指向的空间大小
ptr：
    需要重新分配内存的内存首地址
size：
    重新分配的内存大小
```
用法：
```
int *ptr = malloc(10000);
int *new_ptr = realloc(ptr, 5000);
if(new_ptr){
    ptr = new_ptr;
}
```
- 改变ptr内存大小后，ptr的原内容不变，无需重新初始化
- 如果ptr==NULL, 那么 realloc(NULL, size) 等价于 malloc(size);
- 如果ptr!=NULL 且 size==0, 那么 realloc(ptr, 0) 等价于 free(ptr);
注意：尽量避免缩小空间，可能会导致数据异常和性能问题。