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。

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。

4、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。

(2)函数的使用

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);//向内存申请了40个字节的空间
	if (p == NULL)
	{
		perror("malloc");//如果是空指针就会报错，给出相应的提示
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", *(p+i));
	}
	free(p);//释放空间
	p = NULL;
	return 0;
}

malloc函数是要和free函数联合使用。下面就讲一讲free函数。

2、free函数

(1)函数的用途

free函数用来释放动态开辟的内存,是与内存开辟函数配套使用的。具体用法如下：

注意：

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。

(2)函数的使用

free(ptr);
ptr = NULL;

在前面开辟完空间并使用后，我们要将动态开辟的内存空间给释放掉，我们释放掉之后为什么要在赋值为空指针呢？因为这只是释放了那块空间，而里边的内容依然存在，ptr 指针依然能找到这块空间，为了把内容清除掉，就将 ptr 赋值为空指针。

3、calloc函数

(1)函数的用途

calloc函数和malloc函数都是用来开辟动态空间的，具体用法如下：

注意：

1、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。

int* p = (int*)malloc(10*sizeof(int));
int* p = (int*)calloc(10,sizeof(int));

malloc函数申请的空间没有被初始化，calloc函数申请的空间都初始化为0。

(2)函数的使用

int main()
{
	int* p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
	if (p == NULL)
	{
		perror("calloc");
	}
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;
		printf("%d ", *(p + i));
	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}

4、realloc函数

(1)函数的用途

realloc函数可以做到对动态开辟内存大小的调整，具体用法如下：

注意：

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动到新的空间。

realloc函数在调整内存空间的是存在两种情况：

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。

情况1：

当是情况1 的时候，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。

情况2：

当是情况2 的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，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。

(2)函数的使用

int main()
{
    int* p = malloc(40);
    if (p != NULL)
    {
        //使用
    }
    else
    {
        perror("malloc");
    }
    int* ptr = (int*)realloc(p, 100);
    if (ptr != NULL)
    {
        p = ptr;
    }
    //使用
    free(p);
    p = NULL;
}

三、常见的动态内存错误

1、对NULL指针的解引用操作

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	*p = 100;//如果p是NULL，就会出现问题
    free(p);
	return 0;
}

上述代码是无法判断我们开辟的空间是否成功，如果没有开辟成功直接使用会出现问题，所以在这里需要提前判断一下，正确写法如下：

int main()
{
	int* p = (int*)malloc(40);
	if (*p == NULL)
	{
		perror("malloc");
        return;
	}
    *p = 100;
	free(p);
	return 0;
}

2、对动态开辟空间的越界访问

void test()
{
	int i = 0;
	int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (NULL == p)
	{
		perror("malloc");
	}
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;//当i是10的时候越界访问
	}
	free(p);
}

改进措施：就是将for循环的第二个条件的等号去掉。

3、对非动态开辟内存使用free释放

void test()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;
	free(p);//对非动态开辟内存不能使用free释放
}

free函数是针对于在堆上动态开辟的空间进行释放。

4、使用free释放一块动态开辟内存的一部分

void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	p++;
	free(p);//p不再指向动态内存的起始位置
    p = NULL;
}

在free函数执行前，p指向的不再是动态内存空间的起始位置，所以开辟的内存没有完全被释放完。

5、对同一块动态内存多次释放

void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	free(p);
	free(p);//重复释放
}

6、动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）

void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	if (NULL != p)
	{
		*p = 20;
	}
}
int main()
{
	test();
	while (1);
}

要记住：动态开辟内存空间一定释放，否则会存在内存泄漏的问题。

四、经典的笔试题

1、运行下面Test函数会怎么样？

void GetMemory(char* p)
{
	p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

解析：

1、无法对空指针进行解引用；

在Test函数中，我们调用了getmemory函数，这时候是将str这个指针传入，而是将str的数据，即NULL进行了传入，所以此时p接收的是NULL。

2、存在内存泄漏。

正确写法为：

void GetMemory(char** p)
{
	*p = (char*)malloc(100);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str);
	strcpy(str, "hello world");
	printf(str);
	free(str);
	str = NULL;
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

2、运行下面Test函数会怎么样？

char* GetMemory(void)
{
	char p[] = "hello world";
	return p;
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	str = GetMemory();
	printf(str);
}
int main()
{
    Test();
    return 0;
}

解析：

返回栈空间地址问题。

因为这里的p是一个局部变量，出了作用域就销毁了，所以存储的字符串也会被释放掉。当这段空间被释放掉后，这段空间依然存在，但是已经没有了使用权限，虽然没有使用权限我们还可以通过一个相同德地址找到这块空间。但是这块空间中就存的不是我们想要的内容了。

3、运行下面Test函数会怎么样？

void GetMemory(char** p, int num)
{
	*p = (char*)malloc(num);
}
void Test(void)
{
	char* str = NULL;
	GetMemory(&str, 100);
	strcpy(str, "hello");
	printf(str);
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

解析：

没有free，出现了内存泄漏问题。

4、运行下面Test函数会怎么样？

void Test(void)
{
	char* str = (char*)malloc(100);
	strcpy(str, "hello");
	free(str);
	if (str != NULL)
	{
		strcpy(str, "world");
		printf(str);
	}
}
int main()
{
	Test();
	return 0;
}

解析：