为什么存在动态内存管理
1.因为之前的变量、数组开辟空间的大小是固定的，现在想要申请变长数组
2.之前的数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配；现在需要申请大块的内存。
3.动态开辟内存空间都是在堆上，堆空间必须整体申请，整体释放。
动态内存函数的介绍
- malloc和free
C语言中的动态内存开辟函数
void* malloc(size_t size);
size为申请空间的大小；
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；
开辟成功，则返回一个指向开辟好的空间的指针；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；
C语言中的动态内存的释放和回收函数
void free(void* ptr);
如果参数ptr是NULL指针，则函数什么事都不做；
free函数并没有显示释放多少字节，是因为malloc在申请时会多申请字节保存信息；
用malloc申请的内存没有用free进行释放，导致的结果是内存泄漏（系统可用内存变少），但程序退出时内存泄漏消失。
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int* ptr = NULL;
ptr = (int*)malloc(num*sizeof(int));
//指针为空的话则开辟空间失败
if (ptr != NULL)
{
int i = 0;
for (; i < num; i++)
{
*(ptr + i) = i;//ptr[i]=0
printf("%d\n", *(ptr + i));
}
}
//使用malloc动态申请空间，必须用free进行释放
free(ptr);//释放后的指针和内存没有关联，也就是说不让ptr指向之前的内存地址，而不是去清空它的内存空间，只用把它标为无效就行
ptr = NULL;//设置为空，防止乱指、野指针
system("pause");
}
- calloc
void* calloc(size_t num,size_t size)；
也是用来动态内存分配的函数，函数的功能是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；
开辟成功，则返回一个指向开辟好的空间的指针；开辟失败，则返回一个NULL指针；
与函数malloc的区别在于，会在返回地址之前将申请的空间的每个字节初始化为全0。
#include <stdio.h>
int main()
{
int num = 0;
scanf("%d", &num);
int* ptr = NULL;
ptr = (int*)calloc(num,sizeof(int));
//指针为空的话则开辟空间失败
if (ptr != NULL)
{
int i = 0;
for (; i < num; i++)
{
printf("%d\n", *(ptr + i));
}
}
//使用calloc动态申请空间，必须用free进行释放
free(ptr);//释放后的指针和内存没有关联，也就是说不让ptr指向之前的内存地址，而不是去清空它的内存空间，只用把它标为无效就行
ptr = NULL;//设置为空，防止乱指、野指针
system("pause");
}- realloc
对动态开辟内存大小可以进行调整
void* realloc(void* ptr,size_t size);
ptr是要调整的内存地址；
size是调整后的新大小；
返回值为调整之后的内存起始位置；
开辟成功，则返回一个指向开辟好的空间的指针；开辟失败，则返回一个NULL指针；
该函数调整原有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在内存空间的调整有以下两个方面：
（1）原有空间之后有足够大的空间，此情况下，要扩展内存就直接在原有内存之后追加空间，原来空间的数据不发生变化。
（2）原有空间之后没有足够大的空间，此情况下，在堆空间上另找一个大小合适的连续空间来使用，这样函数返回的是一个新的内存地址。
//错误示范：
#include <stdio.h>
int main()
{
int* ptr = malloc(100);
if (ptr != NULL)
{ }
else
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
ptr = realloc(ptr, 1000);//此时如果开辟成功了，这样写没有问题；如果开辟失败，则ptr不会指向之前的空间，但此时之前的空间还没有释放，就会发生内存泄漏
system("pause");
return 0;
}#incldue <stdio.h>
int main()
{
int* ptr = malloc(100);
if (ptr != NULL)
{ }
else
{
exit(EXIT_FAILURE);
}
int *p= NULL;
p=realloc(ptr, 1000);
if (p != NULL)
{
ptr = p;
}
free(ptr);
ptr = NULL;
system("pause");
return 0;
}- malloc/calloc/realloc的区别
1.共同点：
（1）都是C语言中用来进行动态内存申请的函数
（2）都在堆上申请空间
（3）返回值都为void*类型
（4)都必须使用free函数进行释放
（5）如果申请空间成功，则返回空间的首地址；如果申请空间失败，返回NULL；
（6）在接收返回的地址时都要进行强制转换
2.不同点：
（1）参数列表不同
malloc只有一个参数，为申请空间所占的字节数；calloc有两个参数，第一个参数为元素个数，第二个参数为单个元素所占字节数；realloc有两个参数，第一个参数为要调整的内存地址，第二个参数为调整后的空间大小的字节数。
（2）calloc在动态开辟空间时，把空间的每个字节初始化为0；
realloc是将原空间的大小进行调整，分两种情况：第一种情况，如果原空间后面空间不足够大，则将申请新空间，将原空间的内容拷贝到新空间中，再释放原空间，返回新空间的首地址；
第二种情况，如果原空间后面足够大，则将直接原空间进行扩展或缩小，返回原空间的首地址。
常见的动态内存错误
1.对NULL指针的解引用操作
#include <stdio.h>
void test()
{
int*p = (int*)malloc(16);
*p = 20;//申请失败时，指针为NULL，此时会出现问题
free(p);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}2. 对动态内存开辟空间的越界访问
#include <stdio.h>
void test()
{
int i = 0;
int*p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));//10
if (p == NULL)
{
exit(EXIT_FAILURE);//错误码
}
for (i = 0; i <= 10; i++)
{
*(p + i) = i;//当i=10时会越界访问
}
free(p);
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}3.对非动态开辟内存使用free释放
#include <stdio.h>
void test()
{
int a = 10;
int*p = &a;
free(p);//在堆上释放，但是指针是在栈上申请空间的
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}4.使用free释放一块动态开辟内存的一部分
#include <stdio.h>
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100);//是否申请成功
p++;//p指向下一个整型
free(p);//p不在指向动态内存的起始位置，堆空间必须整体申请，整体释放
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}5.对同一块动态内存多次释放
#include <stdio.h>
void test()
{
int* p = (int *)malloc(100);
free(p);
free(p);//重复释放
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}6.动态开辟内存忘记释放
#include <stdio.h>
void test()
{
int* p = (int *)malloc(100);
if (NULL != p)
{
*p = 20;
}
//未释放空间为产生内存泄漏
}
int main()
{
test();
system("pause");
return 0;
}C/C++程序的内存开辟
1.栈区：函数内局部变量的存储单元在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元被自动释放。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：动态内存申请，一般由程序员分配和释放。
3.数据段：存放全局变量和静态变量。
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
】