1、問什麼要動態內存管理？
在進行數據存儲的時候，我們經常的做法是利用數組開闢指定大小的空間用以存儲數據，但是數組的具體大小取決於輸入的數據，因此往往在程序運行時才知道所需數組的內存空間的大小。爲了達到對內存空間的合理使用，這就要就我們根據輸入數據的不同來開闢不同大小的內存空間，繼而出現動態內存分配。動態內存分配在程序運行時爲指定的變量分配內存，其分配的內存空間位於堆區。此外，在棧區可開闢的空間大小小於堆區，因此在需要開闢較大的內存空間時，也需要使用動態內存分配。
2、動態內存分配函數
malloc、calloc、realloc之間的聯繫與區別：malloc、calloc函數均用於在堆區開闢指定大小的內存空間，但是malloc函數在開闢時，只是開闢指定大小的內存空間，不對開闢好的內部才能進行初始化操作，而callo函數在開闢空間的同時對該空間的內容初始化爲0，其返回值的類型均爲void *。realloc函數用來修改已經分配好內存空間的大小，其返回值也爲void*；realloc函數在調整內存空間時的兩種情況：①原有空間之後有足夠大小的空間：這種情況在進行內存擴增的時，直接在原有空間的基礎上進行擴增，返回值仍爲原空間的地址；②原有內存空間之後的空間不足：這種情況在進行內存擴增時，則在堆區重新找到一塊合適且連續的內存空間，並把原來空間的內容拷貝至新的內存上，最後返回新開闢內存空間的地址。在使用完所開闢的空間之後，需要使用free函數對開闢的空間進行釋放，釋放後的指針爲野指針，需要置爲空。若未釋放開闢的空間，則會造成內存泄漏的問題。
//函數原型
void *malloc(size_t size); //開闢大小爲size的內存空間
int *ptr = (int *)malloc(1000);
void *calloc(size_t num, size_t size); //開闢num個大小爲size的空間
int *ptr1 = (int *)calloc(100,sizeof(int));
void *realloc(void *ptr, size_t size); //修改ptr指向的空間大小爲size
int *p = (int *)realloc(ptr, 100);
內存空間的開闢、驗證即釋放
int *ptr = (int *)malloc(100);
if(NULL == ptr){
perror("malloc error ");
return -1;
}
//....對空間進行操作
free(ptr);
ptr = NULL;
3.柔性數組：用以解決結構體中需要變長數組的問題
在學習完動態內存分配之後，對於變長數組的空間開闢，我們首先想到的是進行動態內存分配，但是如果需要在結構體內定義一個變長數組該如何處理？對於這個問題有兩種解決方案，一種是對結構體和結構體內的變長數組使用兩次動態內存分配，另一種是使用柔性數組。在實際的操作中，第二種方式會明顯比第一種簡單，這裏所說的簡單主要體現在方便內存釋放上。下邊給出兩種方式下的編碼demo:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
struct a{
int num;
char arr[0];//利用柔性數組實現變長空間的數組開闢
};
struct array{
int num;
int *mem; //指向變長的數組
};
int main()
{
//方式2：
struct a *p = (struct a*)malloc(sizeof(struct a) + 100 * sizeof(char));
if (null == p){
perror("error: ");
return -1;
}
p->num = 100;
for (int i = 0; i < p->num; i++){
p->arr[i] = i;
}
free(p);
//在結構體中形成變長的數組：方式一：
struct array *arr = (struct array *)malloc(sizeof(struct array));
if (null == arr){
perror("error:");
return -1;
}
arr->num = 100;
arr->mem = (int *)malloc(arr->num*sizeof(int));
if (null == arr->mem){
perror("error:");
free(arr);
return -2;
}
//如何釋放空間：釋放由內向外，申請由外向內
free(arr->mem);
free(arr);
system("pause");
return 0;
}