前言：

malloc函数：

　　malloc的全称是memory allocation，中文叫动态内存分配。作用是向系统申请分配指定size个字节的内存空间，函数原型为：

extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

　　void*表示未确定类型的指针，C,C++规定，void* 类型可以通过类型转换强制转换为任何其它类型的指针。

free函数：

void free(void *FirstByte)：该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统，也就是释放了这块内存，让它重新得到自由。

　　其功能为在堆中申请一块连续的可用的内存；使用中有如下需要关注的点：

用法示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<malloc.h>
int main() 
{
    char *ptr;
    ptr = (char*)malloc(8);   //返回类型为void*，强制转换
    if (NULL == ptr)          //申请后务必检查是否成功，因为对内存不足等原因有可能申请失败
    { 
          exit (-1); 
    } 

    if(ptr)  
        printf("Memory Allocated at: %x/n",ptr);
    free(ptr);                //申请同时释放
    ptr = NULL;               //free释放的只是内存，ptr指针还在，所以记得将ptr指向NULL
    return 0;
}

malloc函数使用时需要注意的要点：

malloc()函数和free()函数的机制说明

malloc函数原理

　　malloc()到底从哪里分配到内存空间？

free函数原理

　　free()到底释放了什么？

除了malloc函数，还有两个内存分配函数，calloc和realloc。

calloc原型如下：

　void *calloc(size_t n, size_t size)；

　　功能：在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，函数返回一个指向分配起始地址的指针；如果分配不成功，返回NULL。

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realloc原型如下：

extern void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);

　　功能：先判断当前的指针是否有足够的连续空间，如果有，扩大mem_address指向的地址，并且将mem_address返回，如果空间不够，先按照newsize指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，而后释放原来mem_address所指内存区域（注意：原来指针是自动释放，不需要使用free），同时返回新分配的内存区域的首地址。即重新分配存储器块的地址。

说明：

注意事项：

new运算符：

　　动态创建对象时，只需指定其数据类型，而不必为该对象命名，new表达式返回指向该新创建对象的指针，我们可以通过指针来访问此对象。

int *pi=new int;

　　这个new表达式在堆区中分配创建了一个整型对象，并返回此对象的地址，并用该地址初始化指针pi 。

　　动态创建的对象可以用初始化变量的方式初始化。

int *pi=new int(100); //指针pi所指向的对象初始化为100
string *ps=new string(10,’9’);//*ps 为“9999999999”

　　如果不提供显示初始化，对于类类型，用该类的默认构造函数初始化；而内置类型的对象则无初始化。

也可以对动态创建的对象做值初始化：

int *pi=new int( );//初始化为0
int *pi=new int;//pi 指向一个没有初始化的int
string *ps=new string( );//初始化为空字符串 （对于提供了默认构造函数的类类型，没有必要对其对象进行值初始化）

delete运算符：

　　释放指针指向的地址空间。

　　delete p; //执行完该语句后，p变成了不确定的指针，在很多机器上，尽管p值没有明确定义，但仍然存放了它之前所指对象的地址，然后p所指向的内存已经被释放了，所以p不再有效。此时，该指针变成了悬垂指针（悬垂指针指向曾经存放对象的内存，但该对象已经不存在了）。悬垂指针往往导致程序错误，而且很难检测出来。

　　一旦删除了指针所指的对象，立即将指针置为0，这样就非常清楚的指明指针不再指向任何对象。（零值指针：int *ip=0;）

区分零值指针和NULL指针

　　零值指针，是值是0的指针，可以是任何一种指针类型，可以是通用变体类型void*也可以是char*，int*等等。
　　空指针，其实空指针只是一种编程概念，就如一个容器可能有空和非空两种基本状态，而在非空时可能里面存储了一个数值是0，因此空指针是人为认为的指针不提供任何地址讯息。

new分配失败时，返回什么？

　　1993年前，c++一直要求在内存分配失败时operator new要返回0，现在则是要求operator new抛出std::bad_alloc异常。很多c++程序是在编译器开始支持新规范前写的。c++标准委员会不想放弃那些已有的遵循返回0规范的代码，所以他们提供了另外形式的operator new(以及operator new[])以继续提供返回0功能。这些形式被称为“无抛出”，因为他们没用过一个throw，而是在使用new的入口点采用了nothrow对象:

malloc与new的区别：

　　1、new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要大小。而 malloc 则必须要由我们计算字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。

int* ptr 1= new int [100];  //返回类型为int*，分配大小为sizeof(int)*100字节；

int* ptr2 = (int *)malloc(100); //返回类型为void*，需要强制转换为int*，分配大小为100字节；

　　2、malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。除了分配及最后释放的方法不一样以外，通过malloc或new得到指针，在其它操作上保持一致。

有malloc/free为什么还需要new/delete？

　　1) malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

　　2) 对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。

　　因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

　　我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

　　3) 既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢？这是因为C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。

　　如果用free释放“new创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”，结果也会导致程序出错，但是该程序的可读性很差。所以　　new/delete必须配对使用，malloc/free也一样。

常见的动态内存错误：

1、对NULL指针进行解引用操作；

2、对分配的内存进行操作时越过边界；

3、释放并非动态分配的内存；

4、试图释放一块动态分配的内存的一部分以及一块内存被释放之后被继续使用；

动态内存的管理

前言：