【C】动态内存分配

## 动态内存分配的意义

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

内存分配由编译器在编译期间决定
定义数组的时候必须指定数组长度
数组长度是在编译期就必须确定的

需求：

程序在运行过程中，可能需要使用一些额外的内存空间

malloc和free

malloc和free用于执行动态内存分配和释放

malloc所分配的是一块连续的内存

malloc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

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

malloc和free是库函数，而不是系统调用

malloc实际分配的内存可能会比请求的多

不能依赖于不同平台下的malloc行为

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

例：

#include "stdio.h"
#include"malloc.h"
int main()
{
    int* p = (int*)malloc(0);
    printf("p = %p\n", p);
    free(p);
    return 0;
}

输出结果：
p = 008C1260
有malloc后面一定要跟free

calloc和realloc

malloc的同胞兄弟

void *calloc(size_t num,size_t size);
void realloc (void pointer,size_t new_size);

calloc 的参数代表所返回内存的类型信息

calloc会将返回的内存初始化为0，已经初始化了

realloc用于修改一个原先已经分配的内存块大小

在使用realloc之后应该使用其返回值

当pointer的第一个参数为NULL时，等价于malloc

例子：

#include "stdio.h"
#include "malloc.h"

#define SIZE 5

int main()
{
    int i = 0;
    int* pI = (int*)malloc(SIZE*sizeof(int));
    short* pS = (short*)calloc(SIZE,sizeof(short));
    for(i = 0;i<SIZE; i ++)
    {
        printf("pI[%d] = %d,pS[%d] = %d\n", i, pI[i],i,pS[i]);
    }
    printf("Before:pI = %p\n",pI);
    pI = (int*)realloc(pI, 2 * SIZE * sizeof(int));
    printf("After:pI = %p\n",pI);
    for(i = 0; i < 10; i ++)
    {
        printf("pI[%d] = %d\n", i ,pI[i]);

    }
    free(pI);
    free(pS);
    return 0;
}

输出结果：

pI[0] = -842150451,pS[0] = 0
pI[1] = -842150451,pS[1] = 0
pI[2] = -842150451,pS[2] = 0
pI[3] = -842150451,pS[3] = 0
pI[4] = -842150451,pS[4] = 0
Before:pI = 00C11260
After:pI = 00C112D8
pI[0] = -842150451
pI[1] = -842150451
pI[2] = -842150451
pI[3] = -842150451
pI[4] = -842150451
pI[5] = -842150451
pI[6] = -842150451
pI[7] = -842150451
pI[8] = -842150451
pI[9] = -842150451

结果分析：

malloc没有初始化为0，但是calloc已经将结果初始化为0

小结：

动态内存分配是C语言的强大功能

程序能够在需要的时候有机会使用更多的内存

malloc单纯的从系统中申请固定字节大小的内存

calloc能以类型大小为单位申请内存并初始化为0

relloc用于重置内存大小