• 【C语言】动态内存管理

    简单不先于复杂，而是在复杂之后

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    文章目录

    1. 为什么存在动态内存分配

    我们已经掌握的内存开辟方式有：

    int val = 20;//在栈空间上开辟4个字节
char arr[10] = {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间

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    但是上述的开辟空间的方式有两个特点：

    ​ 1.空间开辟大小是固定的。

    ​ 2.数组在声明的时候，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。

    这个时候就需要动态内存开辟了。

    2. 动态内存函数的介绍

    2.1 malloc 和 free

    C语言提供了一个动态内存开辟的函数;

    void* malloc (size_t size); 

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    这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

    • 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);

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    free 函数用来释放动态内存开辟的内存。

    • 如果参数 ptr 指向的空间不是动态内存开辟的，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。

    malloc 和 free 都声明在 stdlib.h 头文件中。

    #include
#include

int main()
{
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	//int arr[num] = { 0 };

	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) = 0;
		}
	}
	free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
	ptr = NULL;//是否有必要?


	return 0;
}

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    2.2 calloc

    C语言还提供了一个函数叫 calloc, calloc 函数也用来动态内存分配。

    void* calloc (size_t num, size_t size);

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    • 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。
    #include
#include

int main()
{
	int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
	if (NULL != p)
	{
		//使用空间
	}
	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

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    所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，可以用 calloc 函数来完成任务。

    2.3 realloc

    • realloc 函数的出现让动态内存管理更加灵活。
    • 有时我们会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，那为了合理的使用内存，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);

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    • 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
      • 情况2：原有空间之后没有足够大的空间

    在这里插入图片描述

    情况1

    当是情况1的时候，要扩展内存就直接在原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。

    情况2

    当是情况2的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是：在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。

    由于上述两种情况，realloc 函数的使用就要注意一些。

    #include
#include

int main()
{
	int* ptr = (int*)malloc(100);
	if (ptr != NULL)
	{
		//业务处理
	}
	else
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	//扩展容量
	//
	ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);

	int* p = NULL;
	p = realloc(ptr, 1000);
	if (p != NULL)
	{
		ptr = p;
	}
	//业务处理

	free(ptr);

	return 0;
}

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    2.4 动态通讯录的实现

    动态版本的通讯录：

    1. 通讯录默认能存放3个人的信息
    2. 如果空间不够了，就增加空间，每次增加2个人的空间

    test.c

    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"contact.h"

enum Option
{
	EXIT,
	ADD,
	DEL,
	SEARCH,
	MODIFY,
	SHOW,
	SORT
};

void menu()
{
	printf("**********************************************\n");
	printf("***********  1. add         2. del.    *******\n");
	printf("***********  3. search      4. modify  *******\n");
	printf("***********  5. show        6. sort    *******\n");
	printf("***********  0. exit                   *******\n");
	printf("**********************************************\n");
}

int main()
{
	int input = 0;
	Contact con;//通讯录
	//初始化通讯录
	InitContact(&con);

	do
	{
		menu();
		printf("请选择:>");
		scanf("%d", &input);
		switch (input)
		{
		case ADD:
			AddContact(&con);
			break;
		case DEL:
			DelContact(&con);
			break;
		case SEARCH:
			SearchContact(&con);
			break;
		case MODIFY:
			ModifyContact(&con);
			break;
		case SHOW:
			ShowContact(&con);
			break;
		case SORT:
			SortContact(&con);
			break;
		case EXIT:
			DestroyContact(&con);
			printf("退出通讯录\n");
			break;
		default:
			printf("选择错误\n");
			break;
		}
	} while (input);	

	return 0;
}

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    contact.h

    #pragma once
#include
#include
#include
#include

#define DEFAULT_SZ 3
#define INC_SZ 2
#define MAX 100
#define MAX_NAME 20
#define MAX_SEX 10
#define MAX_TELE 12
#define MAX_ADDR 30

//类型的声明
//人的信息
typedef struct PeoInfo
{
	char name[MAX_NAME];
	int age;
	char sex[MAX_SEX];
	char tele[MAX_TELE];
	char addr[MAX_ADDR];
}PeoInfo;


通讯录
静态版本
//typedef struct Contact
//{
//	PeoInfo data[MAX];//存放人的信息
//	int count;//记录当前通讯录中实际人的个数
//
//}Contact;

//动态版本
typedef struct Contact
{
	PeoInfo* data;//存放人的信息3
	int count;//记录当前通讯录中实际人的个数
	int capacity;//当前通讯录的容量

}Contact;

//初始化通讯录
int InitContact(Contact* pc);

//增加联系人到通讯录
void AddContact(Contact* pc);

//打印通讯录
void ShowContact(const Contact* pc);

//删除指定联系人
void DelContact(Contact* pc);

//查找指定联系人
void SearchContact(const Contact* pc);

//修改指定联系人
void ModifyContact(Contact* pc);

//排序通讯录中的内容
//按照名字来排序
//按照年龄来排序
//.....
void SortContact(Contact* pc);

//销毁通讯录
void DestroyContact(Contact* pc);

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    contact.c

    #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include"contact.h"

//静态版本
//void InitContact(Contact* pc)
//{
//	assert(pc);
//	pc->count = 0;
//	memset(pc->data, 0, sizeof(pc->data));
//}

//动态版本
int InitContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	pc->count = 0;
	pc->data = (PeoInfo*)calloc(DEFAULT_SZ, sizeof(PeoInfo));
	if (pc->data == NULL)
	{
		printf("InitContact:%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}
	pc->capacity = DEFAULT_SZ;
}


静态版本
//void AddContact(Contact* pc)
//{
//	assert(pc);
//	if (pc->count == MAX)
//	{
//		printf("通讯录已满，无法添加\n");
//		return;
//	}
//
//	printf("请输入名字:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->count].name);
//
//	printf("请输入年龄:>");
//	scanf("%d", &(pc->data[pc->count].age));
//	//其他成员是数组，数组名本身就是地址，age是整形变量，所以要取地址
//
//	printf("请输入性别:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->count].sex);
//
//	printf("请输入电话:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->count].tele);
//
//	printf("请输入地址:>");
//	scanf("%s", pc->data[pc->count].addr);
//
//	pc->count++;
//	printf("增加成功\n");
//}
//

void CheckCapacity(Contact* pc)
{
	if (pc->count == pc->capacity)
	{
		PeoInfo* ptr = (PeoInfo*)realloc(pc->data, (pc->capacity + INC_SZ) * sizeof(PeoInfo));
		if (ptr == NULL)
		{
			printf("AddContact:%s\n", strerror(errno));
			return;
		}
		else
		{
			pc->data = ptr;
			pc->capacity += INC_SZ;
			//增容成功
		}
	}

}

//动态版本
void AddContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	//增容
	CheckCapacity(pc);

	printf("请输入名字:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].name);

	printf("请输入年龄:>");
	scanf("%d", &(pc->data[pc->count].age));
	//其他成员是数组，数组名本身就是地址，age是整形变量，所以要取地址

	printf("请输入性别:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].sex);

	printf("请输入电话:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].tele);

	printf("请输入地址:>");
	scanf("%s", pc->data[pc->count].addr);

	pc->count++;
	printf("增加成功\n");
}

void ShowContact(const Contact* pc)
{
	assert(pc);
	int i = 0;
	printf("%-20s\t%-5s\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n", "名字", "年龄", "性别", "电话", "地址", "");
	for (i = 0; i < pc->count; i++)
	{
		printf("%-20s\t%-3d\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n",
			pc->data[i].name,
			pc->data[i].age,
			pc->data[i].sex,
			pc->data[i].tele,
			pc->data[i].addr);
	}
}




void DelContact(Contact* pc)
{
	char name[MAX_NAME];
	assert(pc);
	if (pc->count == 0)
	{
		printf("通讯录为空，没有信息可以删除\n");
		return;
	}
	printf("请输入要删除人的名字:>\n");
	scanf("%s", name);

	//1.查找
	int pos = FindByName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("要删除的人不存在\n");
		return;
	}
	//2.删除
	int i = 0;
	for (i = pos; i < pc->count-1; i++)
	{
		pc->data[i] = pc->data[i + 1];
	}
	pc->count--;

	printf("删除成功\n");
}

static int FindByName(Contact* pc, char name[])
{
	assert(pc);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < pc->count; i++)
	{
		if (0 == strcmp(pc->data[i].name, name))
		{
			return i;
		}
	}
	return -1;
}

void SearchContact(const Contact* pc)
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME];

	printf("请输入要查找人的名字:>\n");
	scanf("%s", name);
	//1.查找
	int pos = FindByName(pc, name);
	if (pos == -1)
		printf("要查找的人不存在\n");
	else
		printf("%-20s\t%-3d\t%-5s\t%-12s\t%-30s\n",
			pc->data[pos].name,
			pc->data[pos].age,
			pc->data[pos].sex,
			pc->data[pos].tele,
			pc->data[pos].addr);

}

void ModifyContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	char name[MAX_NAME];

	printf("请输入要修改人的名字:>\n");
	scanf("%s", name);
	//1.查找
	int pos = FindByName(pc, name);
	if (pos == -1)
	{
		printf("要修改的人不存在\n");
	}
	else
	{
		printf("要修改人的信息已经查找到，接下来开始修改\n");

		printf("请输入名字:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].name);

		printf("请输入年龄:>");
		scanf("%d", &(pc->data[pos].age));

		printf("请输入性别:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].sex);

		printf("请输入电话:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].tele);

		printf("请输入地址:>");
		scanf("%s", pc->data[pos].addr);

		printf("修改成功\n");
	}

}

int cmp_peo_bt_name(const void* e1, const void* e2)
{
	return strcmp(((PeoInfo*)e1)->name, ((PeoInfo*)e2)->name);
}

//按照名字来排序
void SortContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	qsort(pc->data, pc->count, sizeof(PeoInfo), cmp_peo_bt_name);

	printf("排序成功\n");
}


void DestroyContact(Contact* pc)
{
	assert(pc);
	free(pc->data);
	pc->data = NULL;
}

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    3.常见的动态内存错误

    3.1 对NULL指针的解引用操作

    int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);

	*p = 20;//如果p接收到的是空指针，就会出现问题

	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

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    解决方法：对 malloc、calloc、realloc这种动态内存开辟的函数返回值进行检测

    int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		return 1;
	}
	*p = 20;

	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

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    3.2 对动态开辟空间的越界访问

    int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p = NULL)
	{
		printf("%s\n", strerror(errno));
		return 1;
	}

	int i = 0;
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		p[i] = i;
	}

	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

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    3.3 对非动态开辟内存使用 free 释放

    int main()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;
	//......

	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

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    3.4 使用 free 释放一块动态开辟内存的一部分

    int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (p == NULL)
	{
		return 1;
	}

	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		*p = i;
		p++;
	}

	//释放
	free(p);
	p = NULL;

	return 0;
}

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    3.5 同一块动态内存多次释放

    int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	//...
	free(p);
	//...
	free(p);

	return 0;
}

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    p 指向的动态开辟的空间已经释放了，但是 p 还是指向那一个空间，是十分危险的，p 此时是一个野指针，所以在 free 之后要把指针置空。

    3.6 动态开辟内存忘记释放（内存泄露）

    void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	//...

	int flag = 0;
	scanf("%d\n", &flag);
	if (flag == 5)
	{
		return;
	}

	free(p);
	p = NULL;
}

int main()
{
	test();

	return 0;
}

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    int* test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	if (p == NULL)
	{
		return p;
	}

	//...
	return p;
}

int main()
{
	int* ret = test();
	//忘记释放了

	return 0;
}

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    忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄露。

    切记：动态开辟的内存一定要释放，并且正确释放

    4.几个经典的笔试题

    以下题目出自《高质量的C/C++编程》

    4.1 题目一：

    void GetMemory(char* p)
{
	p = (char*)malloc(100);
}

void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
}

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    运行test函数会有什么结果？

    GetMemory 函数中的 p 是形参，是局部变量，出作用域被销毁，但是动态内存开辟的空间还在，发生内存泄漏。

    strcpy 中拷贝字符串的目标地址仍是空指针，在解引用一个空指针的时候程序会崩溃。

    
void GetMemory(char** p)
{
	*p = (char*)malloc(100);
}

void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str);
	//str 存放的就是动态内存开辟的100个字节的空间的起始地址
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);

	//释放
	free(str);
	str = NULL;
}

int main()
{
	Test();

	return 0;
}

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    这样修改，就解决了问题。

    下面是第二种改法：

    char* GetMemory()
{
	char* p = (char*)malloc(100);
	return p;
}

void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	str = GetMemory();
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);

	free(str);
	str = NULL;
}

int main()
{
	Test();

	return 0;
}

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    4.2 题目二：

    char* GetMemory(void)
{
	char p[] = "hello world";
	return p;
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	str = GetMemory();
	printf(str);
}

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    运行Test会出现什么结果？

    在函数 GetMemory 中，创建了一个局部数组 p 并将其地址返回。然而，一旦函数执行完毕，p 将被销毁，其内存将被释放。

    因此，返回的指针将指向无效的内存地址。

    修复这个问题的一种方法是使用动态内存分配，例如 malloc，并确保在不再需要时释放该内存。

    int* test()
{
    //返回栈空间的地址
    //栈上的数据都是临时的
    //函数执行完毕后，栈上的数据会被弹出，释放相应的空间。
	int a = 10;
	return &a;
}

int main()
{

	int* p = test();
	printf("hehe\n");
	printf("%d\n", *p);

	return 0;
}

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    这段代码存在一个潜在的问题，涉及到指针和生命周期的问题。

    在 test 函数中，创建了一个整数 a 并返回了它的地址。然而，一旦函数执行完毕，a 将超出其作用域，其内存将被释放。

    因此，返回的指针将指向一个无效的内存地址。

    当尝试打印 *p，但由于 a 已经超出了作用域，p 指向的内存可能已经被其他数据覆盖，这将导致未定义的行为。

    如果不打印"hehe\n"，内存不会被覆盖，打印出的还是10，若加上，打印出来的就是4

    4.3 题目三：

    void GetMemory(char** p, int num)
{
	*p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str, 100);
	strcpy(str, "hello");
	printf(str);
}

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    运行Test函数会有什么结果？

    会打印 hello ，但是忘记了free，造成内存泄漏。

    在 Test 最后面加上

    free(str);
str = NULL;

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    就得到了解决。

    4.4 题目四：

    void Test(void)
{
	char* str = (char*)malloc(100);
	strcpy(str, "hello");
	free(str);
	if (str != NULL)
	{
		strcpy(str, "world");
		printf(str);
	}
}

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    运行Test会出现什么结果？

    其中 str 指向的内存空间被释放后没有及时置空，str 成为了野指针，仍旧指向原来的地址，判定非空后将“world”字符串拷贝到原来地址后面的内存中，属于非法访问，要尽量避免这种情况。

    所以，在动态开辟空间后要及时释放空间，并将指向空间起始位置的指针置空。

    5. C/C++程序的内存开辟

    在这里插入图片描述

    C/C++程序内存分配的几个区域：

    1. 栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
    2. 堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。
    3. 数据段（静态区）（static）: 存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。
    4. 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。

    实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。

    但是被 static 修饰的变量存放在数据段（静态区）,数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁。

    所以生命周期变长。

    6. 柔性数组

    柔性数组（flexible array）

    C99 中，结构体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。

    typedef struct S
{
	int i;
	int a[0];//柔性数组成员
}S;

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    有些编译器会报错无法编译还可以改成：

    typedef struct S
{
	int i;
	int a[];//柔性数组成员
}S;

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    6.1 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。
    typedef struct S
{
	int i;
	int a[0];
}S;

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(S));//输出4

	return 0;
}

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    6.2 柔性数组的使用

    typedef struct S
{
	int i;
	int a[0];
}S;

int main()
{
	int i = 0;
	S* p = (S*)malloc(sizeof(S) + 100 * sizeof(int));
	if(p == NULL)
    {
        return 1;
    }
    //业务处理

	p->i = 100;
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		p->a[i] = i;
	}
	free(p);
    p = NULL;

	return 0;
}

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    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。

    6.3 柔性数组的优势

    上述的代码也可以设计为：

    struct S
{
	int n;
	int* arr;
};

int main()
{
	struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
	if (ps == NULL)
	{
		return 1;
	}
	ps->n = 100;
	ps->arr = (int*)malloc(40);
	if (ps->arr == NULL)
	{
		return 1;
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		ps->arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}

	//扩容
	int* ptr = (int*)realloc(ps->arr, 80);
	if (ptr == NULL)
	{
		return 1;
	}

	//使用

	//释放
	free(ps->arr);
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

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    两个代码可以完成同样的功能，但是使用柔性数组的实现有两个好处：

    **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一个函数中，我们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的成员也需要 free ，所以不能指望用户来发现这件事。

    所以，如果我们把结构体的内存以及成员要的内存一次性分配好了，并返回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。

    有一篇文章很好：C语言结构体里的数组和指针

    //业务处理

p->i = 100;
for (i = 0; i < 100; i++)
{
	p->a[i] = i;
}
free(p);
p = NULL;

return 0;

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    }

    
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。

### 6.3 柔性数组的优势

上述的代码也可以设计为：

```c
struct S
{
	int n;
	int* arr;
};

int main()
{
	struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
	if (ps == NULL)
	{
		return 1;
	}
	ps->n = 100;
	ps->arr = (int*)malloc(40);
	if (ps->arr == NULL)
	{
		return 1;
	}
	//使用
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		ps->arr[i] = i;
	}
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", ps->arr[i]);
	}

	//扩容
	int* ptr = (int*)realloc(ps->arr, 80);
	if (ptr == NULL)
	{
		return 1;
	}

	//使用

	//释放
	free(ps->arr);
	free(ps);
	ps = NULL;

	return 0;
}

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    两个代码可以完成同样的功能，但是使用柔性数组的实现有两个好处：

    **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一个函数中，我们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的成员也需要 free ，所以不能指望用户来发现这件事。

    所以，如果我们把结构体的内存以及成员要的内存一次性分配好了，并返回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。

    有一篇文章很好：C语言结构体里的数组和指针

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