【C/C++】动态申请内存、内存泄漏

静态分配
1、在程序编译或运行过程中，按事先规定大小分配内存空间的分配方式。int a $10$
2、必须事先知道所需空间的大小。
3、分配在栈区或全局变量区，一般以数组的形式。
4、按计划分配。
动态分配
1、在程序运行过程中，根据需要大小自由分配所需空间。
2、按需分配。
3、分配在堆区，一般使用特定的函数进行分配。

1、动态申请内存的方式

在虚拟内存的用户区中的堆区获取一块指定大小的连续内存，并返回其指针。

(可以类比Java中的堆、实例对象、对象名，内存泄漏的知识，高级语言设计都是遵循操作系统的一些基础原理的，别觉得有啥不一样)。

1、malloc

cpp 复制代码

 #include <stdlib.h>

 void *malloc(unsigned int size);
 功能：在堆区开辟指定长度的空间，并且空间是连续的
 
参数：
     size：要开辟的空间的大小

 返回值：
     成功：开辟好的空间的首地址
     失败：NULL

注意
1、在调用malloc之后，一定要判断一下，是否申请内存成功。
2、如果多次malloc申请的内存，第1次和第2次申请的内存不一定是连续的
3、使用malloc开辟空间需要保存开辟好的空间的首地址，但是由于不确定空间用于做
什么，所以本身返回值类型为void *，所以在调用函数时根据接收者的类型对其进行强制类型转换。

cpp 复制代码

1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h>
3
4 char *fun()
5 {
6 //char ch[100] = "hello world";
7
8 静态全局区的空间只要开辟好，除非程序结束，否则不会释放，所以
9 如果是临时使用，不建议使用静态全局区的空间
10 static char ch[100] = "hello world";
11
12 堆区开辟空间，手动申请手动释放，更加灵活
13 使用malloc函数的时候一般要进行强转
14 char *str = (char *)malloc(100 * sizeof(char));
15 str[0] = 'h';
16 str[1] = 'e';
17 str[2] = 'l';
18 str[3] = 'l';
19 str[4] = 'o';
20 str[5] = '\0';
21
22 return str;
23 }
24
25 int main(int argc, char *argv[])
26 {
27 char *p;
28 p = fun();
29 printf("p = %s\n", p);
30
31 return 0;
32 }

free

cpp 复制代码

 #include <stdlib.h>
 void free(void *ptr)

 功能：释放堆区的空间

    参数：
         ptr：开辟后使用完毕的堆区的空间的首地址
    返回值：
     无

注意：
free函数只能释放堆区的空间，其他区域的空间无法使用free
free释放空间必须释放malloc或者calloc或者realloc的返回值对应的空间，不能说只释
放一部分
free(p); 注意当free后，因为没有给p赋值，所以p还是指向原先动态申请的内存。但是
内存已经不能再用了，p变成野指针了，所以一般为了放置野指针，会free完毕之后对p赋
为NULL。
一块动态申请的内存只能free一次，不能多次free
正确使用：

cpp 复制代码

//动态申请内存
int *p =(int *)malloc(sizeof(int)*100);

//释放p指向的空间 (但是p仍然指向该位置)
free(p);

//预防野指针(p重新指向0地址)
p=NULL;

2、calloc

cpp 复制代码

 #include <stdlib.h>
 void * calloc(size_t nmemb,size_t size);
 功能：在堆区申请指定大小的空间

 参数：
     nmemb：要申请的空间的块数
     size：每块的字节数
 返回值：
     成功：申请空间的首地址
     失败：NULL

注意：
malloc和calloc函数都是用来申请内存的。
区别：

函数的名字不一样
参数的个数不一样
malloc申请的内存，内存中存放的内容是随机的，不确定的，而calloc函数申请的内存中的内容为0。
例如：

cpp 复制代码

char *p=(char *)calloc(3,100);

在堆中申请了3块，每块大小为100个字节，即300个字节连续的区域。

3、relloc

cpp 复制代码

 #include <stdlib.h>
 void* realloc(void *s,unsigned int newsize);
功能：在原本申请好的堆区空间的基础上重新申请内存，新的空间大小为函数的第二个参数 如果原本申请好的空间的后面不足以增加指定的大小，系统会重新找一个足够大的位
置开辟指定的空间，然后将原本空间中的数据拷贝过来，然后释放原本的空间
如果newsize比原先的内存小，则会释放原先内存的后面的存储空间， 只留前面的newsize个字节
 

参数：
 s：原本开辟好的空间的首地址
 newsize：重新开辟的空间的大小

返回值：
 新的空间的首地址

注意:malloc calloc relloc 动态申请的内存，只有在free或程序结束的时候才释放。

2、内存泄露

内存泄露的概念：
申请的内存，首地址丢了，找不了，再也没法使用了，也没法释放了，这块内存就被泄
露了。

内存泄漏案例1：

cpp 复制代码

 int main()
 {
     char *p;
     p=(char *)malloc(100);
 //接下来，可以用p指向的内存了

     p="hello world";//p指向别的地方了，保存字符串常量的首地址

 //从此以后，再也找不到你申请的100个字节了。则动态申请的100个字节就被泄露了

     return 0;
 }

内存泄漏案例2：

cpp 复制代码

 void fun()
 {
 char *p;
 p=(char *)malloc(100);
//接下来，可以用p指向的内存了
...
 }

 int main()
 {
 //每调用一次fun泄露100个字节
 fun();
 fun();
 return 0;
 }

解决方式1：

cpp 复制代码

 void fun()
 {
 char *p;
 p=(char *)malloc(100);
 //接下来，可以用p指向的内存了
 ...
 free(p);
 }

 int main()
 {
 fun();
 fun();
 return 0;
 }

解决方式2：

cpp 复制代码

 char * fun()
 {
 char *p;
 p=(char *)malloc(100);
 //接下来，可以用p指向的内存了
 ...
 return p;
 }

 int main()
 {
 char *q;
 q=fun();
 //可以通过q使用 ，动态申请的100个字节的内存了
 //记得释放
 free(q);
 //防止野指针
 q = NULL;

 return 0;
 }

总结：申请的内存，一定不要把首地址给丢了，在不用的时候一定要释放内存。