前言
C语言的数据和代码本身都需要存放在内存中，供处理器CPU执行，内存是按照字节编址的，程序通过显式或隐式方式访问内存。
程序执行的过程，从内存角度来看，有两种操作：
1）从内存读入数据；
2）修改数据保存到内存中。
C语言提供两种内存管理方式：
1）自动内存管理
2）动态内存管理。
自动内存管理
C程序中的各种类型变量、常量、函数、代码段、数组等，只要声明和定义，编译器会自动分配内存空间存放数据和代码，当程序执行完毕以后，自动回收这些内存空间，以免内存泄露。
内存泄露：指程序运行过程中，分配的内存未及时释放和回收，导致一直占用计算机内存空间，最终有可能完全消耗所有内存资源，导致计算机死机。
当然，强制退出程序，操作系统会自动释放该程序所有内存。
自动内存管理的优缺点：
优势：方便、简单，无需担心内存泄露问题，
缺点：不够灵活，无法动态分配内存空间，只能预分配固定大小的空间。
动态内存管理
动态内存管理，指通过<stdlib.h>标准库函数手工申请内存和释放内存，内存分配可以在程序运行的过程中动态分配。
动态内存管理的优缺点
优势：灵活、可以根据用户输入和需要动态分配内存空间，
缺点：复杂、需要手工释放，否则会导致内存泄露，另外对释放后的内存指针访问，容易出现空指针错误。
动态内存管理相关函数
标准库<stdlib.h>中提供4个内存管理函数，实现动态内存管理功能。
#include <stdlib.h>使用动态内存管理，需要添加该头文件。
1 申请分配内存函数：
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
//功能：申请一块 nmemb*size 大小（以字节为单位）的内存，内存空间的值自动初始化为二进制位0。
//参数nmemb：元素的个数，例如100个int型元素，此时nmemb=100。
//参数size：表示每个元素的大小，例如int型元素的大小，一般是4个字节。
//返回值：内存申请成功返回内存首地址的指针，失败返回NULL空指针。
2 释放内存函数：
void free(void *ptr);
//功能：释放一块ptr指向的内存空间。
//当ptr是NULL空指针时，则不执行任何操作。
//ptr取值应为calloc、malloc或realloc三个内存分配函数返回的指针。
3 内存分配函数（不会初始化为0）：
void *malloc(size_t size);
//功能：直接分配一个元素的size大小的内存空间，内存空间的值不会自动初始化。
//返回值和calloc函数相同。
//calloc是同时申请多个元素的内存空间，malloc是申请一个元素的内存空间。
4 内存重新分配函数：
void *realloc(void *ptr, size_t size);
//功能：重新申请一块内存空间，调整之前申请内存空间的大小。
//参数和返回值与calloc函数一致。
//申请失败，原来内存空间ptr保持不变。
几种特殊情况：
•ptr为NULL时，realloc行为和malloc函数一致；
•ptr非空，size=0时，释放ptr指向的对象存储空间；
•size和之前的大小相等，则直接返回ptr；
•当增加内存空间时，无法在之前ptr直接扩展，则释放ptr，然后重新分配新的空间。
例如：展示以上内存分配函数使用，并且输出申请的内存区域首地址。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void){
int *ptr1, *ptr2, *ptr3, *ptr4;
ptr1 = (int *)malloc(100 * sizeof(int));
printf("%p\n", ptr1);
ptr2 = (int *)malloc(100 * sizeof(int));
printf("%p\n", ptr2);
ptr3 = (int *)realloc(ptr1, 100 * sizeof(int));
printf("%p\n", ptr3);
ptr3 = (int *)realloc(ptr1, 1000 * sizeof(int));
printf("%p\n", ptr3);
ptr4 = (int *)realloc(NULL, 100 * sizeof(int));
printf("%p\n", ptr4);
free(ptr1);
free(ptr2);
free(ptr3);
free(ptr4);
return 0;
}
输出：
006A20D8
006A3278
006A20D8
006A3410
006A20D8
注意：
•如果新申请的内存空间大于原来的内存空间ptr，则原来内存空间的内存拷贝到新内存空间，增加的内存空间的值是不确定的；
•如果新申请的内存空间小于原理的内存空间ptr，则将拷贝原来内存空间的前半部分内容，其它内容丢失。
动态内存管理示例代码1
问题：用户输入的整数个数是不确定的，可能很大也可能很小，使用数组时，一般只能定义很大的数组。例如int a[10000]; 当输入的数字只有100个时，浪费99%空间；当输出整数个数超过10000时，数组溢出，无法保存，使用动态内存管理可以解决问题。
例如：以下程序实现动态输入不同个数的整数，此外还可以调整增加输入整数个数。
# include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void){
int *ptr = NULL;
int i, num;
printf("请先输入你要输入整数的个数：");
scanf("%d", &num);
ptr = (int *)calloc(num, sizeof(int));
if (ptr != NULL){
for (i = 0; i < num; i++)
scanf("%d", ptr + i);
}
for (i = 0; i < num; i++)
printf("%d ", *(ptr + i));
printf("\n");
int num2;
printf("请输入你要新增的整数的个数：");
scanf("%d", &num2);
ptr = (int *)realloc(ptr, (num + num2) * sizeof(int));
if (ptr != NULL){
for (i = 0; i < num2; i++)
scanf("%d", ptr + num + i);
}
for (i = 0; i < num + num2; i++)
printf("%d ", *(ptr + i));
printf("\n");
free(ptr);
return 0;
}
运行结果如下：
输入：
请先输入你要输入整数的个数：5
10 9 8 7 6
输出：
10 9 8 7 6
输入：
请输入你要新增的整数的个数：3
5 4 3
输出：
10 9 8 7 6 5 4 3
程序分析：开始输入5个整数，打印出来，后来在原有输入基础上增加3个整数，一并打印输出。
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