1. 動態(tài)分配內(nèi)存是什么？

是指在程序執(zhí)行的過程中動態(tài)地分配或者回收存儲空間的分配內(nèi)存的方法。通常我們的變量都是預(yù)先分配的，系統(tǒng)自動給分配和回收的。

2. 動態(tài)分配內(nèi)存怎么用？

C99可以使用變量作為數(shù)組定義的大小，在C99之前只能使用動態(tài)分配內(nèi)存實(shí)現(xiàn)。

int arr[n];

近似于

int* arr = (int*)malloc(n*sizeof(int));
// 操作arr如同操作int arr[n]
free(arr);

2.1 申請動態(tài)分配內(nèi)存malloc()

stdlib.h中定義函數(shù)void* malloc(size_t size)，向系統(tǒng)申請大小為size的內(nèi)存空間。返回結(jié)果是void*，使用時(shí)轉(zhuǎn)換成需要的指針類型。如果申請失敗，返回NULL。

實(shí)例：獲取系統(tǒng)最大可申請的空間

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

int main(){
    int cnt = 0;
    while(void* p = malloc(100*1024*1024))
        ++cnt;
    printf("%d00MB\n",cnt);
}

2.2 釋放動態(tài)分配內(nèi)存free()

free()歸還申請的內(nèi)存。

出來混的，遲早要還的。

• 試一下，能否釋放空指針？

  free(NULL)
  

• free()的"坑"
  1. 忘記free()。
  2. 修改了申請地址，然后free()。

     int* arr = (int*)malloc(n*sizeof(int));
     free(arr+1);
     

  3. 多次free()。

     int* arr = (int*)malloc(n*sizeof(int));
     free(arr);
     free(arr);
     

  4. free()非malloc內(nèi)存。

     int n = 0;
     free(&n);
     

指針懸空/野指針

2.3 初始化動態(tài)分配內(nèi)存

試一下，申請的動態(tài)內(nèi)存內(nèi)的值是多少？

int* arr = (int*)malloc(n*sizeof(int));
for(int i=0;i<n;++i){
    printf("arr[%d]=%d\n",i,arr[i]);
}
free(arr);

另外還有一個(gè)函數(shù)

int* arr = (int*)calloc(n,sizeof(int));
free(arr);

近似于

int arr[n] = {0};

申請到的內(nèi)存不總是空的，通常需要初始化，可以使用如下方式。

int* arr = (int*)malloc(n*sizeof(int));
memset(arr,0,n*sizeof(int));
free(arr);

2.4 重新調(diào)整內(nèi)存大小

void* realloc (void* ptr, size_t size);

1. 如果當(dāng)前內(nèi)存段后面有足夠的內(nèi)存空間，那么就直接擴(kuò)展這段內(nèi)存，realloc()返回原來的首地址;
2. 如果當(dāng)前內(nèi)存段后面沒有足夠的內(nèi)存空間，那么系統(tǒng)會重新向內(nèi)存樹申請一段合適的空間，并將原來空間里的數(shù)據(jù)塊釋放掉，而且realloc()會返回重新申請的堆空間的首地址;
3. 如果創(chuàng)建失敗，返回NULL, 此時(shí)原來的指針依然有效;

2.5 內(nèi)存分配函數(shù)小結(jié)

2.6 標(biāo)準(zhǔn)庫中相關(guān)函數(shù)

這些函數(shù)通常要加上頭文件stdlib.h或者string.h。

• 練習(xí)
  從終端輸入未知數(shù)量的數(shù)字，按鍵Ctrl+D作為結(jié)束，逆序輸出輸入的數(shù)字。