malloc、calloc、realloc的區別

轉載：http://blog.csdn.net/shuaishuai80/article/details/6140979

(1)C語言跟內存分配方式

<1>從靜態存儲區域分配.
       內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在.例如全局變量、static變量.
<2>在棧上創建
       在執行函數時，函數內局部變量的存儲單元都可以在棧上創建，函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放.棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內存容量有限.

<3>從堆上分配，亦稱動態內存分配.
       程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內存，程序員自己負責在何時用free或delete釋放內存.動態內存的生存期由用戶決定，使用非常靈活，但問題也最多.

(2)C語言跟內存申請相關的函數主要有 alloca、calloc、malloc、free、realloc等.
    <1>alloca是向棧申請內存,因此無需釋放.
    <2>malloc分配的內存是位於堆中的,並且沒有初始化內存的內容,因此基本上malloc之後,調用函數memset來初始化這部分的內存空間.
    <3>calloc則將初始化這部分的內存,設置爲0.
    <4>realloc則對malloc申請的內存進行大小的調整.
    <5>申請的內存最終需要通過函數free來釋放.
    當程序運行過程中malloc了,但是沒有free的話,會造成內存泄漏.一部分的內存沒有被使用,但是由於沒有free,因此係統認爲這部分內存還在使用,造成不斷的向系統申請內存,使得系統可用內存不斷減少.但是內存泄漏僅僅指程序在運行時,程序退出時,OS將回收所有的資源.因此,適當的重起一下程序,有時候還是有點作用.
【attention】
    三個函數的申明分別是:
        void* malloc(unsigned size);
        void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);  
        void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement); 
    都在stdlib.h函數庫內，它們的返回值都是請求系統分配的地址,如果請求失敗就返回NULL.
    (1)函數malloc()
        在內存的動態存儲區中分配一塊長度爲size字節的連續區域，參數size爲需要內存空間的長度，返回該區域的首地址.
    (2)函數calloc()
        與malloc相似,參數sizeOfElement爲申請地址的單位元素長度,numElements爲元素個數，即在內存中申請numElements*sizeOfElement字節大小的連續地址空間.
    (3)函數realloc()
        給一個已經分配了地址的指針重新分配空間,參數ptr爲原有的空間地址,newsize是重新申請的地址長度.
    區別:
    (1)函數malloc不能初始化所分配的內存空間,而函數calloc能.如果由malloc()函數分配的內存空間原來沒有被使用過，則其中的每一位可能都是0;反之, 如果這部分內存曾經被分配過,則其中可能遺留有各種各樣的數據.也就是說，使用malloc()函數的程序開始時(內存空間還沒有被重新分配)能正常進行,但經過一段時間(內存空間還已經被重新分配)可能會出現問題.
    (2)函數calloc() 會將所分配的內存空間中的每一位都初始化爲零,也就是說,如果你是爲字符類型或整數類型的元素分配內存,那麼這些元素將保證會被初始化爲0;如果你是爲指針類型的元素分配內存,那麼這些元素通常會被初始化爲空指針;如果你爲實型數據分配內存,則這些元素會被初始化爲浮點型的零.
    (3)函數malloc向系統申請分配指定size個字節的內存空間.返回類型是 void*類型.void*表示未確定類型的指針.C,C++規定，void* 類型可以強制轉換爲任何其它類型的指針.
    (4)realloc可以對給定的指針所指的空間進行擴大或者縮小，無論是擴張或是縮小，原有內存的中內容將保持不變.當然，對於縮小，則被縮小的那一部分的內容會丟失.realloc並不保證調整後的內存空間和原來的內存空間保持同一內存地址.相反，realloc返回的指針很可能指向一個新的地址.
    (5)realloc是從堆上分配內存的.當擴大一塊內存空間時，realloc()試圖直接從堆上現存的數據後面的那些字節中獲得附加的字節，如果能夠滿足，自然天下太平；如果數據後面的字節不夠，問題就出來了，那麼就使用堆上第一個有足夠大小的自由塊，現存的數據然後就被拷貝至新的位置，而老塊則放回到堆上.這句話傳遞的一個重要的信息就是數據可能被移動.

            #include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    char *p,*q;
    p = (char *)malloc(10);
    q = p;
    p = (char *)realloc(p,10);
    printf("p=0x%x/n",p);
    printf("q=0x%x/n",q);

    return 0;
}
   輸出結果:realloc後，內存地址不變
            p=0x431a70
            q=0x431a70

   例2:
            #include <stdio.h>
#include <malloc.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
    char *p,*q;
    p = (char *)malloc(10);
    q = p;
    p = (char *)realloc(p,1000);
    printf("p=0x%x/n",p);
    printf("q=0x%x/n",q);

    return 0;
}
   輸出結果:realloc後，內存地址發生了變化
            p=0x351c0