目录

1. malloc 和free函数 

2. calloc函数

3. realloc函数，对内存的大小进行调整

4. 常见的动态内存错误

4.1 对NULL指针的解引用操作

4.2 对动态开辟空间的越界访问

4.3 对非动态开辟内存使用free释放

4.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分

4.5 对同一块动态内存多次释放

4.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

5. 几个经典的笔试题

5.1 传值问题

5.2 返回栈空间地址，非法访问

5.3 free之后及时置为NULL

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之前学过的内存开辟方式有：

但是上述的开辟空间的方式有两个特点：

但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了，这时候就需要动态内存开辟了

void *malloc( size_t size ); //开辟一定字节的内存空间并返回起始位置，若没有足够内存空间，返回NULL 

• 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。

C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
void free (void* ptr);

	int* p = (int* ) malloc(10*sizeof(int));
	//int* p = (int* ) malloc(INT_MAX);//开辟不成功的情况
	if(p == NULL)
		printf("%s\n", strerror(errno));//返回错误信息
	else
	{
		//正常使用空间
		int i = 0;
		for(i=0; i<10; i++)
			*(p+i)  = 2*i;
	}
	//当申请空间不再使用时，就应该还给操作系统
	free(p);//释放内存空间；
	p = NULL; 
	//malloc 和 free要成对使用；

2. calloc函数

void* calloc (size_t num, size_t size); // 开辟一块内存空间，并且把空间的每个字节初始化为0。

• 函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。
• 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0。 

	int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
	//int* p = (int* ) malloc(10*sizeof(int));//对比malloc的使用
	if(NULL != p)
	{
		//使用空间
		int i = 0;
		for(i=0; i<10; i++)
			printf("%d ", *(p+i));
	}
	free(p);
	p = NULL;

3. realloc函数，对内存的大小进行调整

void* realloc (void* ptr, size_t size); // 对ptr地址重新开辟空间size个字节，并返回一个地址

• 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。
• realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
  情况1：原有空间之后有足够大的空间，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。返回地址为原有的ptr
  情况2：原有空间之后没有足够大的空间，在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用，并把原来的数据拷贝过来。这样函数返回的是一个新的内存地址。且原有的地址空间被释放；

	int *ptr  = (int*)malloc(100);
	int * p = NULL;
	if(ptr == NULL)
		printf("%s", strerror(errno));
	else
	{
		;//正常使用空间
	}
	//p = (int *)realloc(ptr, 101);//此时p和ptr相同
	p = (int *)realloc(ptr, 1000);//此时p与ptr不同，是一块新的地址；
	if(p != NULL)//防止新地址开辟失败，所以不能直接放到ptr中
	{
		ptr = p;//这块空间始终由ptr来维护
	}
 
	free(ptr);//使用结束后释放ptr
	//注意：这列的p是临时变量，不是动态空间，函数结束就自动释放了，所以不需要free
	ptr = NULL;

    realloc也能直接开辟空间
    int* p = (int* )realloc(NULL, 40);//等价于malloc(40);

4. 常见的动态内存错误

4.1 对NULL指针的解引用操作

    int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
    *p = 20;//如果p的值是NULL，就会有问题
    free(p);

4.2 对动态开辟空间的越界访问

	int i = 0;
	int *p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
	if(NULL == p){
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	for(i=0; i<=10; i++){
		*(p+i) = i;//当i是10的时候越界访问
	}
	free(p);

4.3 对非动态开辟内存使用free释放

    int a = 10;
    int *p = &a;
    free(p);//ok?

4.4 使用free释放一块动态开辟内存的一部分

    int *p = (int *)malloc(100);
    p++;
    free(p);//p不再指向动态内存的起始位置

4.5 对同一块动态内存多次释放

    int *p = (int *)malloc(100);
    free(p);
    //可以在这里加一个 p = NULL;
    free(p);//重复释放

4.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

    while(1)
    {
        int* p = (int*)malloc(1);
    }//这里没有动态内存释放，这个程序就会造成一直内存泄漏；

5. 几个经典的笔试题

5.1 传值问题

void GetMemory(char *p) 
{
	p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void) 
{
	char *str = NULL;
	GetMemory(str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
}
//以上代码存在两个问题
//1.str传值时候，对p赋值不会改变str；
//2.malloc开辟了空间，最后没有释放，造成内存泄漏；
//改进方法一：采用传地址，输出型参数
void GetMemory(char **p) 
{
	*p = (char *)malloc(100);
}
void Test(void) 
{
	char *str = NULL;
	GetMemory(&str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}
//改进方法二：函数返回
char* GetMemory(char* p) 
{
	p = (char *)malloc(100);
	return p;//这里因为p是堆区开辟的数据，可以返回，后面可以用引用
}
void Test(void) 
{
	char *str = NULL;
	str = GetMemory(str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}

5.2 返回栈空间地址，非法访问

char *GetMemory(void) 
{
	char p[] = "hello world";
	return p; 
}
void Test(void) 
{
	char *str = NULL;
	str = GetMemory();
	printf(str);//打印出来应该是随机值，p数组出函数就销毁了，只返回了一个地址；
}

5.3 free之后及时置为NULL

void Test(void) 
{
	char *str = (char *) malloc(100);
	strcpy(str, "hello");
	free(str);//释放后并不会把str置为NULL；应该加上 str = NULL;
	if(str != NULL)
	{
		strcpy(str, "world");//已经释放后，就造成非法访问内存；
		printf(str);
	}
}