malloc

malloc是一个⼀个动态内存开辟的函数：
它的函数原型是void* malloc (size_t size);这个函数向内存申请⼀块连续可⽤的空间，并返回指向这块空间的指针。
1.如果开辟成功，则返回⼀个指向开辟好空间的指针。
2.如果如果开辟失败，则返回⼀个 NULL 指针，因此malloc的返回值⼀定要做检查。

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
	if (ptr == NULL)//判断开辟是否失败
	{
		//perror("malloc fail");
		printf("内存分配失败");
		return 1;
	}
	for (int i = 0; i <= 10; i++)
	{
		ptr[i] = i;
	}
	for (int i = 0; i <= 10; i++)
	{
		printf("%d ", ptr[i] );
	}
	free(ptr);//释放空间
	return 0;
}

运行结果如图

3.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。

free

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。
1.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。
2.如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。

calloc

还有⼀个函数叫 calloc ， calloc 函数也⽤来动态内存分配。原型如下：void* calloc (size_t num, size_t size);
1.这个函数的功能是为 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初始化为0。
2.与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全0.

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int* ptr = (int*)calloc(10,sizeof(int));
	if (ptr == NULL)//判断开辟是否失败
	{
		printf("内存分配失败");
		return 1;

	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", ptr[i]);
	}
	free(ptr);//释放空间
	return 0;
}

在这个例子中：
首先使用 calloc 函数分配了能存储5个整数的内存空间，它会将分配的内存初始化为0。
1.然后通过循环给分配的内存空间（这里当作数组来使用）赋值。
2.接着又通过循环输出了数组的值。
3.最后使用 free 函数释放了之前通过 calloc 分配的内存，避免内存泄漏。
输出的结果为：

realloc

realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时会我们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，那为了合理的时候内存，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。
其函数原型如下void* realloc (void* ptr, size_t size);

ptr是要调整的内存地址，如果ptr是一个空指针，则该函数的行为类似于malloc，分配一个大小为字节的新块，并将指针重新调整到其开头
size 调整之后新大小单位是字节，返回值为调整之后的内存起始位置。

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main()
{ 
	int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int)*5);
	if (ptr == NULL)
	{
		printf("内存分配失败");
		return 1;
	}
	//给数组赋值
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		ptr[i] = i;
	}	
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", ptr[i] = i);
	}
	printf("\n");
	//扩大这个数组，用realloc重新分配内存，新的大小可以容纳10个整型
	int *new_ptr = (int*)realloc(ptr, sizeof(int) * 10);\
		if (new_ptr == NULL)
		{
			printf("内存分配失败");
			free(ptr);
			return 1;
		}
	ptr = new_ptr;
	for (int i = 5; i < 10; i++)
	{
		ptr[i] = i;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", ptr[i] = i);
	}
	free(ptr);
	return 0;
}

输出的结果为：

最后要记得释放内存。

realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
1.原有空间之后有足够大的空间时，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。
2.原有空间之后没有足够大的空间，扩展的方法是：在堆空间上另找⼀个合适⼤小的连续空间来使⽤。这样函数返回的是⼀个新的内存地址。

malloc calloc和realloc区别和联系。
区别：
功能特性：

• malloc：用于分配指定字节数的内存空间。例如 malloc(10 * sizeof(int)) ，会分配能存储10个 int 类型数据的空间，但不会初始化这些内存空间，内存中的初始值是不确定的。
• calloc：会在分配内存后，将内存空间的每一位都初始化为0。如 calloc(10, sizeof(int)) ，也是分配能存储10个 int 类型数据的空间，不过这些空间会被初始化为0。
• realloc：主要用于修改之前已经通过 malloc 或 calloc 等分配的内存大小。例如，之前分配的内存空间不够用了，就可以用 realloc 来重新分配一个更大（或更小）的空间。

参数类型：

• malloc：接受一个参数，即需要分配的字节数，如 malloc(size_t size) 。
• calloc：接受两个参数，第一个是要分配的元素个数，第二个是每个元素的大小，格式是 calloc(size_t num, size_t size) 。
• realloc：接受两个参数，第一个是指向原来内存块的指针，第二个是重新分配后的新大小，像 realloc(void *ptr, size_t new_size) 。

返回值情况：

• malloc：如果分配成功，返回一个指向所分配内存的起始地址的指针；如果分配失败，则返回 NULL 。
• calloc：分配成功返回指向已清零的内存的起始地址指针，失败返回 NULL 。
• realloc：成功时返回一个指向重新分配后的内存起始地址的指针（这个指针可能和原来的一样，也可能不同），失败则返回 NULL 。当返回 NULL 时，原来的内存块不会被释放。

这三个函数都需要通过这三个函数分配的内存，最后都要用 free 函数来释放，以避免内存泄漏。