怎么使用动态内存？

动态内存管理

1.为什么需要动态内存

我们现在会使用开辟内存的方法

int arr[10]={0};
char c='a';

虽然方便，但在函数里面他们是栈上开辟的，当出函数这块空间就被释放了；
而且开辟的内存是固定的，代码后续不能再改变，所以我们需要可以随时改变内存大小，又可以自己决定这个空间的作用周期，自己决定什么时候释放空间，那只能依靠动态内存开辟！

2.动态内存开辟的方法

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);
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。
注意：
1.如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针;
2.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;
3.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;
4.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。

我们知道内存怎么开辟了，那么应该怎样释放呢？

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* pt);
1.free函数用来释放动态开辟的内存;
2.如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的;
3.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。
知道这两个函数后让我们看看如何进行动态内存开辟：

#include<stdlib.h>
int main()
{
 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;

使用动态开辟的内存需注意：
1.判断ptr是否为空很重要，因为内存开辟是有可能开辟失败的，开辟失败会返回NULL，这时候如果使用ptr就是用空指针；
2.动态开辟的内存记得及时使用free释放，否则容易造成内存泄漏；
3.内存释放后记得把指针置为NULL，否则容易出现使用野指针或free(ptr)这种情况.前者非法访问内存,后者由于 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的.

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。原型如下：
void *calloc(size_t num, size_t size);
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;
所以如何我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务。

realloc

C语言还提供了一个函数realloc 可以用来修改动态内存开辟的大小,原型如下
void* realloc (void* ptr, size_t size);
realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活;
有时会我们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，那为了合理的时候内存，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。
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.
当realloc开辟失败会返回NULL。

注意:
这里并不是说是返回原地址,那么说有可能realloc可能会返回新地址
我们来看看realloc调整内存空间的两种情况:
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。
情况2：原有空间之后没有足够大的空间，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，而且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，并且会主动释放原来那片内存。
让我们看看使用realloc的代码：

int main()
{
 int *ptr = (int*)malloc(100);
 if(ptr != NULL)
 {
     //业务处理
 }
 else
 {
     exit(EXIT_FAILURE);    
 }
 //扩展容量
 //代码1
 ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗？(如果申请失败会如何？)
 
 //代码2
 int*p = NULL;
 p = realloc(ptr, 1000);
 if(p != NULL)
 {
 ptr = p;
 }
 //业务处理
 free(ptr);
 return 0;
}

答案是用代码2，因为如果在realloc开辟内存失败会返回NULL，这样导致ptr原来指向的动态内存没办法再找到，所以也没办法释放，从而导致内存泄漏，代码2很好避免了这种情况发生