【C/C++】【动态内存管理】 malloc 和 free

零.导言

        今天，我们来学习动态内存管理的第一个内容：malloc 和 free。肯定有小伙伴好奇，为什么 malloc 和 free 要放在一起讲。这是因为 malloc （动态内存申请）和 free （动态内存释放）是成对出现的，既不能只申请不释放，也不能只释放不申请。

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一.malloc的使用方式

        创建数组我们都学过，但是当我们想要创建一个大小可变的数组时却会犯难，这是因为我们创造的数组的内存是静态的，不能改变大小，一旦超出数组范围就会越界。

        即使是变长数组也不能在确定数组大小后改变数组大小，此时动态内存申请就派上了用场。

        动态申请的数组可以任意的改变其大小，作为代价，我们要手动释放动态申请的内存。

        malloc使用方法如下：

int capacity = 10;
int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * capacity);
if(arr == NULL)
{
    perror("malloc fail!");
    exit(1);
}

        此处有几个要点要注意：

1. 此处的 arr 为 int 类型的指针（int*），其原理已在指针的章节讲过，此处不再赘述。
2. malloc 的返回值是 void 类型的指针 （void*），想要让 arr （int*）接收返回值，需要进行强制类型转换，将（void*）转换为（int*）。
3. malloc 接收的参数为 （size_t）类型的变量，此参数决定创造的数组的内存空间大小。如此处的 arr 的内存空间大小为 4 * 10 = 40， 可以存放10个整形数据，相当于 arr[10]。
4. 动态申请内存可能会失败，此时需要检查动态申请内存是否成功，若不成功，则退出并报错。

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二.free的使用方式

        当申请了动态内存空间并使用完后，需要使用free函数将申请的空间释放。

        操作方法如下：

free(arr);
arr = NULL;

        同时别忘了将指针（arr）置为空，防止存在野指针。

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三.总结

        malloc 和 free 是同时存在的，如果在动态内存申请后，不及时释放空间，会造成空间浪费。也可能造成其他错误。

        ！！！注意：malloc 申请空间后并不会将数组的数据初始化，需要手动处理！！！

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四.相关链接

        C语言指针的介绍-优快云博客

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完