动态内存管理
通过这两个函数，程序员可以对自己申请的空间字节设置想要的生存周期
1.malloc : 申请空间 ：设置这片空间的开始周期
2.free ： 释放空间 : 设置这片空间的结束周期
管理堆区空间的使用和权限是第一个字节的地址，程序员在使用时，
必须使用栈区的指针变量进行有效保存才可以使用。
#include<stdlib.h>//动态内存的书籍
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。
- 如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。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
- 返回值类型是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，使用者自己决定。
int main(){
void* p=malloc(80);
//void*p=calloc(20,4);calloc 会对所有字节初始化为0
char*p1=p;//p1将这80Byte看成了80个成员的字符数组
int*p2=p;//p2将这80Byte看成了20个成员的整形数组
double*p3=p;//p3将这80Byte看成了10个成员的double数组
double**p4=p;//p4将这80Byte看成了20个成员的double*数组
return 0;
}
p1~p4:悬空指针：指向了一片自己没有权限的空间
- 如果参数size为0，malloc的行为是标准的，是未定义的，取决于编译器 。
扩容：
- 堆区空间可以灵活进行扩容 你需要多少可以申请多少 你再次需要多少可以扩容
void* realloc(void* ptr,size_t size);
- ptr： 之前malloc calloc 得到第一个字节的地址
- size :新空间大小
- 返回值为调整之后的内存起始位置
- 这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原内存中的数据移动到 新 的空间。
- Realloc函数的实现
void* My_Realloc(void*p,int Newnum,int Oldnum){
void* q=malloc(p,80);
if(q==NULL)return NULL;
My_Memmove(q,p,Oldnum);
free(p);
p=NULL;
return q;
}
这里需要用到一个My_Memmove函数实现内存空间中数据的移动
void My_Memmove(void*d,void*s,size_t num){
char*pd=d,*ps=s;
if(d==s)return ;
else if(d<s)for(int i=0;i<num;i++){
pd[i]=ps[i];
}
else if(d>s)for(int i=num–1;i>=0;i—){
pd[i]=ps[i];
}
}
realloc在调整内存空间时存在两种情况：
情况1：原空间之后有足够大的空间
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：原空间之后没有足够大的空间
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连续空间来使用，这样函数返回的是一个新的内存地址。
这里讲一个面试必考点：内存泄漏
内存泄露指的就是 : 将堆区空间需要释放空间时那第一个字节的地址 弄丢了，地址的丢失导致堆区空间无法释放
1.程序员永远无法释放这片空间
2.计算机对这片空间也失去了权限
3.程序员没有这个地址永远使用不了这片内存
这里有两种情况：
下面展示一些 内联代码片。
第一种情况：
void Init_Arr(){
void* p=malloc(80);
if(p==NULL){
printf("申请内存空间失败\\n");
return 0;
}
}//受限于栈区变量生存周期的限制，管理堆区空间地址的指针p，在未被释放前就已经被销毁，永远找不到这第一个字节的地址1，导致内存泄露。
第二种情况：
int main(){
void* p=malloc(80);
if(p==NULL){
printf("申请内存空间失败\\n");
int a=10;
p=&a;//管理堆区空间地址的指针p，被程序员改变了，永远找不到第一个字节的地址1，导致内存泄露。
return 0;
}
这里有几个关于动态内存分配和栈内存的区分 需要注意：
1.动态内存分配在堆上，栈内存是自动分配和释放的
2.动态内存分配的空间大小可以灵活调整，栈内存大小一般固定
3.动态内存分配可能会导致内存碎片，栈内存一般不会
4.动态内存分配的变量和栈内存变量都可以通过指针在函数间传递
在这里有几个变量的区分：
栈区变量：生存周期和大小 异常严格 统一由计算机进行管理
1.全局变量：在主函数之外创建的变量，使用00字节进行填充 默认初始化为0。生存周期：从创建开始直到整个文件结束，被销毁
2.局部变量：在主函数之内创建的变量，使用cc进行字节填充 ， 生存周期：从创建开始直到整个主函数结束，被销毁
3.块域变量：在{ }之内创建的变量。 使用cc进行字节填充 生存周期：从创建开始直到整个{ } 结束，被销毁
堆区空间一般往往大于栈区，程序员自己可以操作的空间远远大于计算机所能操作的空间
释放内存空间
free:只能free申请的堆区空间的第一个字节的地址，其他的所有情况都会报错。
