什么是动态内存呢？

malloc使用

calloc

realloc

C程序地址空间

为什么要有动态内存开辟呢？

访问内存出错

指针合法性问题

内存越界

 内存泄漏

free多大空间呢？

free释放是在干嘛？

下期预告：

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 什么是动态内存呢？

动态内存就是用malloc，calloc，realloc和free这些动态内存函数来进行向堆区申请空间，来交给程序员进行管理使用，这就动态内存管理。

malloc使用

malloc是申请一块空间，需要自己手动进行初始化，并且手动free和置空

calloc

calloc是开辟空间num个sizeof（类型）并初始化为0。

realloc

realloc有两种情况：

1.当源空间为0，即传入NULL时，和malloc作用一样。

2.如果做扩容空间时，即传入的指针有效时，又两种分为两种情况

         2.1.如果原空间后面空间足够，那么直接在原空间后面直接开辟，返回原空间的最低地址。（即返回值和传入值相同）

         2.2.如果原空间后面空间不够开辟的话，那么函数就会在堆区上，找一块能符合用户所需要的空间大小的空间，然后把原空间数据拷贝到函数开辟的空间上，然后把原空间释放，返回重新开辟的空间的最低的地址。

这个情况一般很少出现，所以不在举例子啦。

C程序地址空间

首先我们要明白堆区在C程序地址空间的那个地方呢？或者说C程序地址空间是什么呢？

我们今天我们主要聊下堆区。

为什么要有动态内存开辟呢？

首先我们知道平常申请空间可以直接在栈区上申请，那么为什么要有动态内存开辟呢？

举个例子：

我们要存放一些数字，这些数字可能很多，可能很少，这时我们该如何在栈区申请空间呢？

本着要全部存下的理念，我们要开辟空间大一点，但是栈区空间有限，稍微大点即形成栈溢出啦，这也就是为什么要有堆区的原因。

访问内存出错

比如定义一个结构体，其中结构体成员是动态开辟的，如果没有初始化就使用，那么就会导致访问内存出错。

				

					
					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								struct stu
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								char* p;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								int age;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}s1;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								int main()
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								strcpy(s1.p, "胡杨树下");
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								s1.age = 18;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								return 0;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

				

				

					
				

这里的  s1.p  虽然是变量，但是没有相对性的空间，所以就会导致访问内存出错。

上面说啦，应该给 s.p开辟空间，下面就看看怎么开辟吧，下面的开辟是没问题的。

				

					
					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								struct stu
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								char* p;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								int age;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}s1;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								void Show(char *name)
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								printf("%s\n", name);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								int main()
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								struct stu s1 = { NULL, 0 };
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								s1.p = (char *)malloc(sizeof(char)* 30);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								strcpy(s1.p, "胡杨树下");
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								Show(s1.p);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								free(s1.p);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								s1.p = NULL;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								return 0;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

				

				

					
				

指针合法性问题

首先，什么 "合法" 的指针呢？

一般来说，就是传递的指针是能正常使用的。

如果一个指针它是有指向的（野指针也是有指向的，只不过不知道指向哪里），那么我们没办法判断 "合法" 性。所以我们要求指针如果没有直接被使用，那么就应该赋值为NULL，这样我们验证 ”合法“ 性的问题时，就变成了对指针判断是否为NULL。

对上面代码改进下就会变为以下的代码：

				

					
					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								struct stu
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								char* p;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								int age;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}s1;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								void Show(char *name)
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								if (name == NULL)
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								exit(-1);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								printf("%s\n", name);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								int main()
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								struct stu s1 = { NULL, 0 };
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								s1.p = (char *)malloc(sizeof(char)* 30);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								if (s1.p == NULL)
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								{
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								exit(-1);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								strcpy(s1.p, "胡杨树下");
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								Show(s1.p);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								free(s1.p);
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								s1.p = NULL;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								return 0;
							

						

					

					

						
						

							
							

								
							

						

						

							
							

								}
							

						

					

				

				

					
				

这里经过判断指针是否为NULL，这样就避免空指针的情况。也可使用 assert(宏)进行断言，引用头文件 "assert.h",但是这种宏只能在调试版本使用，不能用于发布版本。

内存越界

相信大家都听过内存越界这个话题，那么指针越界一定会报错吗？

指针的越界有时候时不会进行报错的，比如：

 或者malloc之后没有free也是有概率不报错的。

但是不free会发生更严重的情况，叫内存泄漏。 

 内存泄漏

内存泄漏简单来说就是，程序只申请内存，不释放不free。

那么如果没有程序，或者程序退出啦，那么还有内存泄漏问题吗？

如果程序退出啦，那么操作系统会强制收回申请的内存。

内存泄漏最更害怕的是一些永远不会主动退出的程序，那么就很恐怖的事，一个进程，只申请内存，不释放，那么就没有内存可用啦。

free多大空间呢？

我们只知道free的起始地址，那么释放多大呢？

 我们看下，free的大小远远比释放的空间要大，所以就可以说，我malloc的大小要比我们要申请要大。

因为malloc要申请的空间要有多余的空间来管理申请的空间，所以要比我们正常申请的要大，所以如果我们malloc要越界的话不一定会报错。

free释放是在干嘛？

free之后我们一般要把指针置空，为什么呢？不置空还会指向原空间吗？

 我们能看出空间的指向没变，也就是说指向没变，那么变的是什么呢？

变的是p和堆区申请的关系，所以free就是改变的关系，free本质就是改变关系，也就是说p还指向堆区申请的空间，所以我们应该把这种关系断掉，就把p置为NULL。

就像你谈女朋友时，都分手啦，就不该留下联系方式啦，所以就该把联系方式断啦。