前言

為什么會存在動態記憶體分配呢？
非動態的記憶體開辟方式有兩種：

int i;//在堆疊上開辟四個位元組的空間
char arr[10];//在堆疊上開辟連續10個一個位元組的空間

但是上述開辟空間的方式有兩個特點：
(1)開辟空間的大小是固定的，
(2)陣列在宣告的時候，必須用常量指定陣列的長度而且之后無法修改，

但是對于空間的需求，不僅僅是上述的情況，有時候需要的空間大小可能是一個變數，那么使用陣列來開辟空間的方式就不能滿足需求了，這時候就會用到動態記憶體開辟，

一、動態記憶體開辟函式

1. malloc

malloc的函式原型為

void* malloc (size_t size);
//傳入的引數為開辟的空間所占的位元組

這個函式會向記憶體申請一塊連續可用的空間，并回傳指向這塊空間的指標，注意這里的回傳型別為void*，所以在接收時需要進行強制型別轉換，

如果開辟成功，則回傳一個指向所開辟的空間的指標，
如果開辟失敗，則回傳一個NULL指標，因此malloc的回傳值一定要做檢查，
如果傳入的引數 size 為0，malloc的行為是標準未定義的，如何處理取決于編譯器，

代碼如下（示例）：

int main()
{
	int n;
	scanf("%d", &n);
			  //強制型別轉換
	int* p = (int*)malloc(sizeof(int)* n);
	//動態開辟n個大小為int的空間
	
	if (p == NULL)//檢查是否開辟成功
	{
		printf("開辟失敗\n");
		return 0;
	}

	int i = 0;
	for (i = 0; i < n; i++)
	{
		*(p + i) = i;
	}
	//將p后的n個空間置為0到n-1
	
	free(p);//釋放空間
	p = NULL;//將指標置為空
	
	return 0;
}

2.free

free函式是專門從來做記憶體的釋放和回收的，函式原型如下：

void free (void* ptr);

free函式用來釋放動態開辟的記憶體，

如果引數 ptr 指向的空間不是動態開辟的，則free函式的行為是未定義的，
如果引數 ptr 是NULL指標，則什么事都不發生，

引數ptr被釋放后其所指向的空間不可使用，但由于ptr仍指向這一塊空間，所以建議在free后再將ptr置為NULL，

3.calloc

calloc也是用來動態開辟記憶體的函式，函式原型如下：

void* calloc (size_t num, size_t size);

calloc的功能是開辟num個大小為size個位元組的空間，并且把空間的每個位元組初始化為0，

注意這里的回傳型別為void*，所以在接收時需要進行強制型別轉換，

代碼如下（示例）：

int main()
{
	int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));

	if (p == NULL)
	{
		printf("開辟失敗\n");
		return 0;
	}

	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

在這里插入圖片描述

4.realloc

realloc函式的出現讓動態記憶體管理更加靈活，

有時會發現之前申請的空間太小了，有時候又會覺得之前申請的空間過大了，為了合理的使用記憶體，我們會對記憶體的大小做靈活的調整，realloc函式就可以做到對動態開辟記憶體大小的調整，

realloc函式原型如下：

void* realloc (void* ptr, size_t size);

ptr是指向要調整的記憶體地址的指標，size為調整之后新大小，回傳值為調整之后的記憶體起始位置，

注意這里的回傳型別為void*，所以在接收時需要進行強制型別轉換，

realloc函式調整原記憶體空間大小的基礎上，還會將原來記憶體中的資料移動到新的空間，

realloc在調整記憶體空間的時存在兩種情況：

(1)原有空間之后有足夠大的空間，則在原有記憶體之后直接追加空間，原來空間的資料不發生變化，
(2)原有空間之后沒有足夠多的空間，則擴展的方法是：在堆空間上另找一個合適大小的連續空間來使用，這時函式回傳的是一個新的記憶體地址，并自動把之前的空間釋放掉，

二、常見動態記憶體錯誤

1.對NULL的解參考操作

int* p = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
*p = 20;//如果開辟失敗，p是空指標
//對空指標進行解參考操作會出現問題
free(p);

2.對動態開辟的空間越界訪問

int i = 0;
int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
if(NULL == p)
{ 
	return 0;
}
for(i=0; i<=10; i++)
{
	*(p+i) = i;//當i為10的時候越界訪問
}
free(p);

3.對非動態開辟記憶體使用free釋放

int a = 10;
int *p = &a;
free(p);//free非動態開辟的記憶體會出現問題

4.使用free釋放一塊動態開辟記憶體的一部分

int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
p++;
free(p);//此時的p指向動態開辟記憶體的下一個位置而不是起始
//free時會出現問題

5.對同一塊動態記憶體多次釋放

int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
free(p);
free(p);//重復釋放同一塊記憶體空間會出現問題

6.忘記釋放動態開辟的記憶體

如果只向記憶體申請空間而不釋放，就會導致記憶體泄漏，動態開辟的記憶體一定要正確的釋放，

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