c/c++ 内存动态分配与回收

c语言提供内存的动态分配的函数有：

malloc，calloc，realloc。在使用这些函数时，必须包含其头文件，分别为：<malloc.h>，<stdlib.h>，<alloc.h>

1.malloc函数

malloc函数原型： void *malloc（unsigned int size）

作用：在内存的动态分配区域中分配一个长度为size的连续空间。

类型说明符：void说明该函数适用与任意的数据类型。

参数：size为无符号整型数。

返回值：如果分配成功，则返回所分配内存空间的首地址。如果失败，则返回NULL。

注：申请的内存不会进行初始化。

例子：

char *p = （char *）malloc（sizeof（char）*10）；
//申请了10个char长度的空间，但并不知道是否申请成功。

if（NULL  == p）
{
     return；//申请内存空间失败
}

2.calloc函数

calloc函数原型：void *calloc（unsigned int num，unsigned int size）

作用：按照所给的数据个数和数据类型所占字节数，分配一个num*size连续的空间。

类型说明符：void说明该函数适用与任意的数据类型。

参数：num：无符号整数，表示要分配的个数。size：无符号整型数，表示该数据类型所占字节数。

返回值：如果分配成功，则返回内存空间的首地址，如果失败，则返回NULL。

与malloc函数区别：

     calloc申请完内存空间后，会自动初始化内存空间为0。但是malloc不会进行初始化，起内存空间存储的是一些随机数据。

例子：

char *p = （char *）calloc（10，sizeof（char））；
//申请了10个char长度的内存空间
if（NULL  == p）
{
     return；//申请内存空间失败
}

3.realloc函数

realloc函数原型：void *realloc（void *ptr，unsigned int size）

作用：动态分配一个长度为size的内存空间，并把该内存空间的首地址赋值给ptr。把ptr所指的内存空间大小调整为size。

参数：ptr：指向一个内存空间的指针。size：需要的申请的内存空间大小。

返回值：如果分配成功，则返回内存空间的首地址，如果失败，则返回NULL。

注意：

1. 申请的内存空间不会进行初始化。
2. 如果有足够空间用于扩大ptr指向的内存块，则分配额外内存，并返回ptr。这里说的是“扩大”，我们知道，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，自然天下太平。也就是说，如果原先的内存大小后面还有足够的空闲空间用来分配，加上原来的空间大小＝ size。那么就ok。得到的是一块连续的内存。
3. 如果原先的内存大小后面没有足够的空闲空间用来分配，那么从堆中另外找一块size大小的内存。并把原来大小内存空间中的内容复制到size中，返回新的ptr指针。（数据被移动了）。老块被放回堆上。
4. 返回值。返回一个void类型指针，则分配成功。如果返回值为NULL，size=0，但是ptr！=NULL，那么原内存就丢失了。如果返回值为NULL，没有可用的内存，那么ptr所指向的内存空间不变。
5. 特殊情况。如果ptr=NULL，size=0，

例子：

char *p = (char *)malloc(10);
//char *p = "12345";如果使用此语句，执行realloc时会发生错误

char *q = p;

p = (char *)realloc(p,100);//如果在p原来指向的内存后面没有足够的内存空间来扩展，那么先前分配的10个字节的内存空间被丢弃，即q指针变成了野指针
p[0] = '0';
p = (char *)realloc(p,0);
cout<<p[0]<<endl;//此语句运行时会产生错误：非法访问内存。

在使用c语言提供的这些动态内存分配函数后，对于这些已经申请的内存空间需要你自己进行释放。如果你没有释放，并且你只是随便运行一下自己的一个很小的程序，可能不会产生什么很大的影响。但是，如果这样一个大型程序或软件运行中调用了这些语句，而没有对申请的内存进行释放，那么后果是很严重的。

因此，在我们平时写程序的过程中，应该养成好的变成习惯。在使用了这些函数动态分配了一段内存后，要记得对其进行释放。

释放的函数为free函数： 

free函数原型为：void free（void *ptr）

作用：释放由上面3种函数所申请的内存空间。

参数：ptr:指向需要释放的内存空间的首地址。

例子：

char *p = （char *）calloc（10，sizeof（char））；
//申请了10个char长度的内存空间
if（NULL  == p）
{
     return；//申请内存空间失败
}
...
free（ptr）；//释放申请的内存空间