动态内存分配

C语言中内存分配方式

<1>从静态存储区域分配.
       内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在.例如全局变量、static变量.
<2>在栈上创建
       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。通常将栈称作函数调用栈。

<3>从堆上分配.
       程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free或delete释放内存.动态内存的生存期由用户决定，使用非常灵活，但问题也最多.

C语言中堆上的内存申请相关的函数主要有 calloc、malloc、free、realloc等.

三个申请空间函数的申明分别是:
        void* malloc(unsigned size);
        void* realloc(void* ptr, unsigned newsize); 
        void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement);
   它们的返回值都是请求系统分配的地址,如果请求失败就返回NULL.
   <1>malloc在堆上申请指定大小的内存空间 ，并且这部分空间没有被初始化，需要函数调用者将其初始化。  

<2>realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整，可扩大或缩小。

<3>calloc则将初始化这部分的内存,设置为0.

<4>申请的内存最终需要通过函数free来释放.

在堆上申请的空间不用时要及时释放，否则容易造成内存泄漏。指针最后也要赋空（NULL），不然形成野指针是相当危险的。在堆上申请空间时也会出现内存碎片。

 

注意：使用这几个函数申请内存时，真正申请出来的内存大小要比想要申请的内存大，在这一部分多出来的内存中一部分在分布头部，一部分分布在尾部保存着，分别保存着这部分内存块头部和尾部的信息，当要释放这一部分内存时，根据头部信息找到尾部信息并计算大小来释放内存（将头部与尾部一起释放），这就是为什么free时不用传内存块的大小的原因。
      (1)函数malloc()
           在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域，参数size为需要内存空间的长度，返回该区域的首地          址.
     (2)函数calloc()
         与malloc相似,参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度,numElements为元素个数，即在内存中申请                   numElements*sizeOfElement字节大小的连续地址空间.
    (3)函数realloc()
        给一个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,newsize是重新申请的地址长度.            三个函数的区别：

    (1)函数malloc不能初始化所分配的内存空间,而函数calloc能.如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使用      过，则其中的每一位可能都是0;反之, 如果这部分内存曾经被分配过,则其中可能遗留有各种各样的数据.也就是说，使用    malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常进行,但经过一段时间(内存空间还已经被重新分配)可能会     出现问题.
     (2)函数calloc() 会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零,也就是说,如果你是为字符类型或整数类型的元素分    配内存,那么这些元素将保证会被初始化为0;如果你是为指针类型的元素分配内存,那么这些元素通常会被初始化为空指针;     如果你为实型数据分配内存,则这些元素会被初始化为浮点型的零.
      (3)函数malloc向系统申请分配指定size个字节的内存空间.返回类型是 void*类型.void*表示未确定类型的指针.C,C++     规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针.
     (4)realloc可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小，无论是扩张或是缩小，原有内存的中内容将保持不变.当     然，对于缩小，则被缩小的那一部分的内容会丢失.realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地      址.相反，realloc返回的指针很可能指向一个新的地址.
     (5)realloc是从堆上分配内存的.当扩大一块内存空间时，realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得   附加的字节，如果能够满足，自然是最好的，否则就在堆上找一个足够大的自由块，开辟所需大小的总空间，然后将原有的  数据拷贝到新的位置，而旧的内存块则还给堆。由于位置的改变会导致原先保存内存块首地址的指针的值的改变。如下所示：

#include <stdio.h>  

#include <malloc.h>  

int main()   

{   

    char *p,*q;  

    p = (char *)malloc(10);  

    q = p;  

    p = (char *)realloc(p,10);  

    printf("p=0x%x\n",p);  

    printf("q=0x%x\n",q);  

      

    return 0;   

}

//输出结果为：

//          p=0x30419a8

//          q=0x30419a8

   

#include <stdio.h>  

#include <malloc.h>  

  

int main()   

{   

    char *p,*q;  

    p = (char *)malloc(10);  

    q = p;  

    p = (char *)realloc(p,1000);  

    printf("p=0x%x\n",p);  

    printf("q=0x%x\n",q);

    return 0;   

}   

//输出结果为:

//        p=0xe13120

//        q=0xe119a8