目录

1.为什么要有动态内存分配

2.malloc、calloc、realloc和free

malloc：

calloc：

realloc：

free：

3.常见的动态内存的错误

3.1：对NULL指针的解引用操作

3.2：对动态开辟空间的越界访问

3.3：对非动态开辟的内存使用free函数释放

3.4：使用free释放一块动态开辟内存的一部分

3.5：对同一块动态内存多次释放

3.6：动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

4.柔性数组

柔性数组的特点

柔性数组的优势

5.总结C/C++中程序内存区域划分

我们已经掌握的内存开辟方式有：

int a = 20； ——在栈空间上开辟四个字节

char arr[100] = {0}; ——在栈空间上开辟100个字节的连续空间

其他如“double x = 1.0”、“int arr[50] = {0}”等内存开辟方式本质上跟上面两种是相同的。

那么我们既然已经有了上述两种开辟内存的方式，为什么还要开辟动态内存呢？

这就引出了我们的下文：

1.为什么要有动态内存分配

上文中我们已经讲过了我们已经掌握的两种内存开辟方式，它们有两个特点：

空间开辟大小是固定的数组在申明时必须指定数组长度，数组大小一旦确定了就不能调整

但是上面往往不能满足我们对于空间的需求，有时候我们需要申请的空间大小往往在运行时才能知道，那数组在编译时开辟空间的方式就无法满足我们的需求了。

因此C语言引入了动态内存开辟，让我们可以自己申请开辟、调整和释放空间。

2.malloc、calloc、realloc和free

注：以下四个函数都需要包含头文件<stdlib.h>.

malloc：

C语言提供了一个动态开辟内存的函数：malloc

函数原型如下（malloc - C++ Reference (cplusplus.com)）：

这个函数向内存申请了一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。

如图：

如果开辟成功，则返回⼀个指向开辟好空间的指针。 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。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。

calloc：

C语言还提供了一个动态开辟内存的函数：calloc

函数原型如下（calloc - C++ Reference (cplusplus.com)）：

函数的作用是为num个大小为size的元素开辟一块空间，并把空间的每个字节都初始化为0与函数malloc的区别只在于calloc在返回地址之前会把每个字节都初始化为0

因此，我们可以将calloc当作malloc使用，特别是在申请的空间要求初始化时最好用calloc。

realloc：

realloc函数就是用来对动态开辟内存的大小进行调整的。

函数原型如下（realloc - C++ Reference (cplusplus.com)）：

ptr 是要调整的内存地址（即动态开辟内存后返回的地址）

size为调整之后的新大小（单位为字节）

返回值为调整之后的内存起始位置

当我们开辟空间后，我们如果需要调整动态内存的大小，那么我们此时可以使用realloc。

当我们要让动态内存变小时，直接在原空间的基础上减小其占用的空间即可；

但是当动态内存要增大扩张时呢？——此时分为两种情况：

原有空间之后有⾜够⼤的空间原有空间之后没有⾜够⼤的空间

如图：

free：

free函数就是用来对“动态内存”进行释放和回收的。

函数原型如下（free - C++ Reference (cplusplus.com)）：

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。如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。

注意：free是对“动态”内存进行释放的，而且释放后我们需要将释放的指针置NULL以规避野指针。

3.常见的动态内存的错误

3.1：对NULL指针的解引用操作

如图：

3.2：对动态开辟空间的越界访问

如图：

当运行时程序会报错。

3.3：对非动态开辟的内存使用free函数释放

如图：

此时p指针的空间为固定的，并非动态开辟出的空间，因此不能用free释放，运行时程序会报错。

3.4：使用free释放一块动态开辟内存的一部分

如图：

一如既往的报错。

3.5：对同一块动态内存多次释放

3.6：动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

4.柔性数组

柔性数组概念比较小众，但它确实存在。

C99中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫柔性数组成员。

如图：

有些编译器不支持a[0]的写法，那么我们改成a[]也是可以的，如图：

柔性数组的特点

结构中的柔性数组成员前⾯必须⾄少有⼀个其他成员。sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。包含柔性数组成员的结构用malloc ()函数进⾏内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。

例如：

柔性数组的优势

如图：

5.总结C/C++中程序内存区域划分

C/C++程序内存分配的⼏个区域：

栈区（stack）：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。 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。堆区（heap）：⼀般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。数据段（静态区）：（static）存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。 代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的⼆进制代码。

创作不易，如果觉得作者写的勉强能入眼的话给个免费的三连吧亲😙