1.四个重要的内存函数
1.1 malloc和free
C语言提供了一个动态内存开辟的函数：
void malloc (size_t size);*
这个函数向申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
- 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的行为的标准是未定义的，取决于编译器。
C语言还提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
void free(void ptr);
free函数用来释放动态开辟的内存。
- 如果参数ptr指向的空间不是 动态开辟（如数组名） 的，那free函数的行为是未定义的。
- 如果参数ptr是NULL指针，则函数什么事也不做。
malloc和free都声明在stdlib.h头文件中。
1.2 calloc
C语言还提供了一个函数叫calloc，calloc函数也用来动态内存开辟。原型如下：
void calloc(size_t num,size_t size);*
- 函数的功能是为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都初始化为0.
- 与函数malloc的区别只在于calloc会返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0.
1.3 realloc
- realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
- 有时我们会发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的使用内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那realloc函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。
函数原型如下：
void realloc(void ptr,size_t size);**
- ptr是要调整的内存地址
- size调整之后的新大小
- 返回值为调整之后的内存起始位置
- 这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移到新的空间 。
- realloc在调整内存空间时候存在两种情况：
情况1： 原有空间之后有足够大的空间
情况2： 原有空间之后没有足够大的空间
2.常见错误
2.1 对NULL指针进行解引用操作
代码语言：javascript复制#include<stdio.h>
int main()
{
int *p = (int*)malloc(100000000000);//开辟内存过大，可能会开辟失败，返回空指针
int i = 0;
for(i = 0;i<10;i )
{
*(p i) = i;
}
}解决方法：在申请空间后对p进行判断。
if(p == NULL) return 1;
2.2 对动态开辟内存的越界访问
代码语言：javascript复制#include<stdio.h>
int main()
{
int *p = (int*)malloc(10*sizeof(int));//申请10个int空间大小
if(p==NULL)
return 1;
int i=0;
// 越界访问
for(i=0;i<40;i )
{
*(p i)=i;
}
}2.3 使用free释放非动态开辟的空间
代码语言：javascript复制int main()
{
int arr[10]={0}//存于栈区
int *p=arr;
free(p);//使用free释放了数组申请的空间
p=NULL;
return 0;
}2.4 使用free释放了动态开辟内存的一部分
代码语言：javascript复制int main()
{
int* p=(int*)malloc(10*sizeof(int));
if(p==NUL)
return 1;
int i=0;
for(i=0;i<5;i )
{
*p = i;
}
free(p);
p=NULL;
return 0;
}解读：p指向开辟内存的首地址，而在循环赋值中，p只对其中5个int大小进行了赋值，而后就对该空间释放。除此之外p受 运算符不断向后移动，使得p的初始位置改变，这很容易导致内存泄漏。
2.5 对同一块动态内存开辟的空间多次释放
代码语言：javascript复制int main()
{
int* p=(int*)malloc(100);
//使用
//释放
free(p);
p=NULL;
//释放
free(p);
return 0;
}2.6 动态开辟的空间忘记释放，造成内存泄漏
解决方法：在该指向这块空间的指针的生命周期结束前使用free函数释放。
3.经典面试题
第一题
代码语言：javascript复制void GetMemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
char* str=NULL;
GetMemory(str);
strcpy(str,"hello,liren");
printf(str);
}请问运行Test函数会有什么样的结果？
答案：程序奔溃！
解读：str传给GetMemory函数的时候是值传递（因为并不是使用str所指地址的值而是改变str本身的值），所以GetMemory函数的形参p是str的一份临时拷贝。在GetMemory函数内部动态申请空间的地址，存放在p中，不会影响外边str，所以当GetMemory函数返回之后，str仍然是NULL，所以strcpy会失败。（当GetMemory函数返回之后，形参p销毁，使得动态开辟的100个字节存在内存泄露）
第二题
代码语言：javascript复制char* getmemory(void)
{
char p[]="hello,liren";
return p;
}
void test(void)
{
char* str=NULL;
str=getmemory();
printf(str);
}
int main()
{
test();
return 0;
}这种题称为返回栈空间地址的问题
答案：一堆乱码！
解答：getmemory函数内部创建数组是在栈区上创建的，出了函数，p数组的空间就还给了操作系统，返回的地址是没有实际的意义的，如果通过返回的地址，去访问内存就是非法访问内存的。
第三题
代码语言：javascript复制void getmemory(char** p,int num)
{
*p = (char*)malloc(num);
}
void test(void)
{
char* str=NULL;
getmemory(&str,100);
strcpy(str,"liren");
printf(str);
}
int main()
{
test();
return 0;
}答案：程序奔溃！
解答：应在test函数里面使用free函数释放str，并将其设为空指针。
第四题
代码语言：javascript复制void test(void)
{
char* str=(char*)malloc(100);
strcpy(str,"liren");
free(str);
if(str!=NULL)
{
strcpy(str,"love tongtong");
printf(str);
}
}
int main()
{
test();
return 0;
}答案：程序奔溃！
解答：test函数中提前free了一次，造成下面的非法访问内存。（注：使用free后并不会将指针置空，必须要手动置空）
到此为止，应该对动态内存开辟有相当的了解了吧，那接下来我会更新如何运用动态内存开辟制作一个通讯录，持续更新！（还将设计文件操作的知识）
