C语言篇（动态内存管理）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了C语言篇（动态内存管理）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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提示：本文内容主要讲述堆中的动态内存开辟的问题！！！
文章目录
前言
我们在使用内存的时候，是否想要自己来开辟内存，为自己所用。
做一个内存管理大师，今天我将带各位了解一个堆上的内存的开辟？？？
提示：以下是本篇文章正文内容！！！
一、为什么存在动态内存
我们已经掌握了在栈上开辟空间：
int a = 0;
int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
但是栈取开辟有两个特点：
1.空间开辟大小是固定的。
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
但是如果需要我们在堆上开辟一块内存，我们又需要怎么做呢？
本文将为各位大大解决堆上内存开辟的问题！！！
在此我们先大致了解一下内存的存储方式
二、动态内存函数的介绍
1.malloc函数和free
C语言提供的malloc函数：
void* malloc (size_t size);
这个函数可以在堆区上开辟内存连续可用的空间
- 如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
- 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。
栈区开辟后的空间无法自动的释放，需要我们自己来释放空间，防止内存泄漏的问题。
所以这里就需要用到free函数来释放开辟的内存！
free函数
void free (void* ptr);
- 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。
代码如下（示例）：
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#define num 10
int main()
{
int arr[num] = { 0 };
//代码2
int* ptr = NULL;
ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
if (NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
{
int i = 0;
for (i = 0; i<num; i++)
{
*(ptr + i) = i;
printf("%d", *(ptr + i));
}
}
free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
ptr = NULL;
return 0;
}
2.calloc函数
此函数的用法和malloc的开辟方式唯一的不同点就是在开辟内存的同时初始化,
小编在此不过多介绍内容了，小编不是偷懒哈，可以参照上面的malloc的开辟方式！！！
void* calloc (size_t num, size_t size);
代码如下（示例）：
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#define num 10
int main()
{
int arr[num] = { 0 };
int* ptr = (int*)calloc(10, sizeof(int));
free(ptr);
ptr = NULL;
return 0;
}
3.realloc函数
- realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
- 有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了， 那为了合理的时 候内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。
- 那realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大 小的调整！！！
void* realloc (void* ptr, size_t size);
- 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。
- 这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到 新 的空间。
第一种情况：原有空间之后有足够大的空间
第二种情况：原有空间之后没有足够大的空间
代码如下（示例）：
#include <stdio.h>
int main()
{
ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);
int*p = NULL; p = realloc(ptr, 1000);
if(p != NULL)
{
ptr = p;
}
free(ptr);
return 0; }
三.经典例题
3.1传值还是传址？
代码如下（示例）：
void GetMemory(char *p)
{
p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
}
请问test（）函数代码运行结果会怎样？
报错，传址错误！！！传地址不等于传值！
3.2内存泄漏
代码如下（示例）：
void GetMemory(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
GetMemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
请问test（）函数代码运行结果会怎样？
未进行free（）函数的操作，存在内存泄漏的问题！！！
我相信各位大大肯定不会犯这种非智力性的错误的。
3.3生命周期问题
代码如下（示例）：
char *GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void Test(void)
{
char *str = NULL;
str = GetMemory();
printf(str);
}
请问test（）函数代码运行结果会怎样？
生命周期一到，开辟的内存自动消除！！！
3.4野指针的使用
代码如下（示例）：
void Test(void)
{
char *str = (char *) malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);
if(str != NULL)
{
strcpy(str, "world");
printf(str);
}
}
请问test（）函数代码运行结果会怎样？
动态内存开辟的空间已经被free掉了，再在str指向的空指针进行访问就是野指针的越界访问！！！
四.柔性数组
结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做『柔性数组』成员。
4.1柔性数组简单举例
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
//或者 int a[]
}type_a;
4.2柔性数组的特点和使用
4.2.1柔性数组的特点
- 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
- sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
- 包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进行内存的动态分配, 并且分配的内存应该大于结构的大 小，以适应柔性数组的预期大小。
4.2.2 柔性数组的使用
代码如下（示例）：
//代码1
int i = 0;
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++)
{
p->a[i] = i;
}
free(p);
这样柔性数组成员a，相当于获得了100个整型元素的连续空间。
4.3柔性数组的优势
第一个好处是：方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回
给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所
以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分
配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是：这样有利于访问速度.
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反
正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址。
总结
希望本篇文章能给各位带来帮助，如有不足还请指正！！！
码字不易，各位大大给个收藏点赞吧！！！
以上是关于C语言篇（动态内存管理）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章