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动态内存分配概述

C语言中的一切操作都是基于内存的，变量和数组都是内存的别名，如何分配这个内存由编译器在变异期间决定的。
如定义数组时必须指定数组的长度，因此数组长度是在编译期就必须确定。
 
但是某些时候程序在运行中，可能需要使用一些额外的内存空间。

malloc和free

malloc所分配的内存是一块连续的内存，以字节为单位，并且不带任何的类型信息。

free用于将动态内存归还系统。其原型如下：

void *malloc(size_t size);
void free(void *p);

注意：

• malloc实际分配的内存可能会比请求的稍多一点，但不能依赖于这一点；
• 当请求的动态内存无法满足时malloc返回NULL；
• 当free的参数为NULL时，函数直接返回。

因此无论如何使用malloc时必须检查返回值是否可用。

calloc和realloc

calloc与realloc类似，都可用于内存申请。原型如下：

void * calloc(size_t num,size_t size);

• 参数：

  • num 需要申请的内存个数
  • size 每个内存块的大小

• * 为NULL申请失败，非NULL申请成功，其总空间为num*size。

void * realloc(void *p,size_t new_size);

• 参数：

  • p 原内存空间
  • new_size 所需新的内存空间

• 返回值：

  • 为NULL申请失败，非NULL申请成功。

由上可知calloc和realloc均可返回申请的内存信息，与malloc相同使用前需要检查返回值是否可用。
与malloc不同，calloc返回的内存将被初始化为0，而realloc则是用于修改原已分配的内存大小，因此使用realloc的返回值即为新分配的内存空间，当第一个参数为NULL时，则realloc等价于malloc。

示例如下：

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main(void)
{
    int i;
    int *pi = (int*)malloc(5*sizeof(int));
    short *ps = (short*)calloc(5,sizeof(short));
 
    assert(pi&&ps);
 
    for(i = 0;i < 5;i++){
        printf("pi[%d] = %d,ps[%d] = %d\n",i,pi[i],i,ps[i]);
    }
    pi = (int*)realloc(pi,10*sizeof(int));
 
    if(NULL == pi){
 
        free(pi);
        free(ps);
 
        perror("realloc\n");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
 
    for(i = 0;i < 10;i++){
        printf("pi[%d] = %d\n",i,pi[i]);
    }
 
    free(pi);
    free(ps);
 
    return 0;
}

由上可知动态内存分配是C语言中的强大功能，只须能够在需要的时候动态的申请内存。

总结：

• malloc单纯的从系统中申请固定字节的内存；
• calloc能以某种类型或指定单位大小来申请内存，并初始化为0；
• realloc用于重置内存大小。

 

那么问题来了

malloc(0)的返回值是啥？
一般来说，malloc如返回值为NULL则malloc失败，否则将会返回一个有效的内存地址，可以被free掉，而这个有效的内存地址的有效内存空间为0，因为空间为0的内存空间也是一个内存对象，与NULL的含义不同。

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calloc(0,0)的返回值又是啥？

同malloc。

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realloc(p<不为空>,0)呢？

同free。

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