目录
一、为什么存在动态内存分配
二、动态内存函数
1、malloc函数
(1)函数的用途
(2)函数的使用
2、free函数
(1)函数的用途
(2)函数的使用
3、calloc函数
(1)函数的用途
(2)函数的使用
4、realloc函数
(1)函数的用途
(2)函数的使用
三、常见的动态内存错误
1、对NULL指针的解引用操作
2、对动态开辟空间的越界访问
3、对非动态开辟内存使用free释放
4、使用free释放一块动态开辟内存的一部分
5、对同一块动态内存多次释放
6、动态开辟内存忘记释放（内存泄漏）
四、经典的笔试题
一、为什么存在动态内存分配
int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节
char arr[10] = {0};//在栈空间上开辟10个字节的连续空间上述述的开辟空间的方式有两个特点：
1、空间开辟大小是固定的。
2、数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
但是有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道， 那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。 这时候就只能试试动态存开辟了。
二、动态内存函数
1、malloc函数
(1)函数的用途
这个函数是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。申请的时候是按字节申请的，具体用法如下：
malloc函数使用时，注意：
因为malloc函数的返回类型是void* ，但是void* 类型是不可以直接使用的，需要我们强制类型转换成需用的类型才可以使用。
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：
非法访问，这里的str是野指针。
这里释放完str后，一定要将指向这段空间的指针置为空，否则就出现了野指针的问题。
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