前言

一动不动是王八，出自2014年的春晚，小时候经常喜欢说这句话，那在我们C语言中，我们知道，通常我们开辟一块空间用于存放变量的时候，这块空间是不会改变大小的，但是有的时候，需要我们程序运行起来才会知道我们需要多大的内存空间，那这种情况下，我们只能创建一个很大的数组，用来存放，这个时候就出现了不必要的浪费，那这个时候，就出现了我们的动态内存，让我们的内存不在做“王八”。

动态内存函数介绍

malloc

malloc，一个用于开辟连续内存空间的函数，它可以像内存申请一块空间，然后返回这块空间起始地址的指针，对于我们的malloc来说，如果这块空间申请失败的话，会返回我们的空指针NULL，那同时我们看到malloc的返回类型是void*，因为我们的malloc是不知道我们申请的空间是给什么类型去使用的，所以我们一般会对申请下来的空间进行强转，我们给malloc传过去的size代表着我们需要申请多少个字节的空间，在C语言标准中，是没有明确规定我们的size等于0会发生什么，所以当size等于0的时候，会发生什么取决于编译器，如果我们想用malloc申请一块20个字节的空间给我们char类型的数组str用，那怎么用呢？

int main()
{
	char* str=NULL;
	str=(char*)malloc(20);
	if(str==NULL)
	{
		perror(str);
	}
	return 0;
}

那这样就开辟了一块20个字节的空间给我们的str使用。

free

free，当我们用动态内存函数开辟空间之后，是需要进行内存释放的，不然就会造成内存泄漏，或者其他问题，这个时候，内存释放用的就是我们的free，它可以对我们开辟的空间进行释放，当我们进行释放之后，我们最好让先前接收这片空间的指针置空，以免造成野指针问题，那有了free之后，我们对于上面的例子代码进行升级。

int main()
{
	char* str=0;
	str=(char*)malloc(20);
	if(str==NULL)
	{
		perror(str);
	}
	free(str);
	str=NULL;
	return 0;
}

calloc

calloc，和我们的malloc用处是一样的，但是传参是不一样的，对于我们的malloc来说，可以申请任意字节的空间，比如17、21，那这些字节也可以强转给我们的int类型，只不过我们在往申请的这片空间中放东西的时候，因为我们的int类型是4个字节，所以放入到最后字节不够4个字节的空间时，就会产生截断，放不完全，而我们的calloc传的两个参数，第一个是要申请多少个元素，第二个是每个元素的大小，比如我们要为一个10个元素的int类型的数组申请空间，就可以像下面这样来申请。

int main()
{
	int* num=0;
	num=(int*)calloc(10，sizeof(int));
	if(num==NULL)
	{
		perror(num);
	}
	free(num);
	num=NULL;
	return 0;
}

其中我们的calloc和malloc还有一个最大的差别，对于我们的malloc来说，它申请下来的空间是不会对其初始化的，所以malloc内存空间里面放的值是不知道的，但是我们的calloc是会对申请的空间进行初始化的，会全部初始化成0。

realloc

realloc，是让我们内存“动”起来的关键所在，它的作用是我们发现我们用malloc或者calloc申请的空间不够使用的时候，用来“扩容”的，它的参数有两个，第一个就是我们指向我们申请下来那块空间起始地址的指针，第二个就是“扩容”多少个字节，同样，返回的是申请到空间的起始地址，但是如果我们原空间后面的空间不够“扩容”的字节，就会重新找一片空间，然后把原空间的数据拷贝过去，同样，如果申请失败会返回空指针，所以对于我们要“扩容”的时候，最好是在创建一个指针变量，先用新创建的指针变量接收realloc的返回值，然后判断，申请成功就把realloc申请下来的空间赋值给我们的原指针。

int main()
{
	char* str=NULL;
	str=(char*)malloc(20);
	if(str==NULL)
	{
		perror(str);
	}
	char* p=NULL;
	p=(char*)realloc(str,10);
	if(p!=NULL)
	{
		str=p;
		p=NULL;
	}
	free(str);
	str=NULL;
	return 0;
}

柔性数组

柔性数组，于C99标准中定义，它处于结构体当中，当我们结构体的最后一个成员是一个未知大小的数组的时候，就是我们的柔性数组，当然，这个结构体一定要有其他的成员，可能看字看不懂？那我们直接上代码。

struct st_type
{
 	int i;
 	int a[0];//柔性数组
};

这种写法可能在有的编译器上跑不过，那我们就换一种写法。

struct st_type
{
 	int i;
 	int a[];//柔性数组
};

柔性数组特点

我们前面提到，柔性数组之前必须至少有一个成员，那是为什么呢？对于柔性数组，如果用sizeof计算它的大小会是多少呢？我们用编译器试一下。

我们可以看到，整个结构体大小是4，那为什么是4？一个int就占用了四个内存了，何况我们还有一个数组，这里就直观的说明了，对于我们的柔性数组成员，它是不计入结构体大小的，如果这个结构体就它一个成员，那它大小就是0，那不方便我们进行后面的操作。同样对于我们柔性数组来说，它的内存占用也是用我们的malloc来申请，它申请的时候不和我们上面申请的时候是一样的，它需要先将我们结构体内其他成员的空间先跨过，才是自己的。

type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));

柔性数组的优点

方便内存释放

当里面的成员不是柔性数组而是指针的时候，在使用的过程中，我们对其内部进行了二次的内存分配，而且把整个结构体的指针返回去了，别人使用这个结构体指针，他并不知道里面进行了二次的内存分配，他直接用free释放了整个结构体，不知道要对内部进行free，但是要是柔性数组，就没有这个问题，free一次就行了。

提高我们的访问速度

因为我们申请下来的空间是一片连续的空间，是更加有利于访问的。

总结

动态内存大大的提高了对内存空间的利用，避免了一些不必要的内存浪费。