如何在程序运行的时候动态给程序分配内存？
文章目录
1 动态内存分配的意义1.1 C语言中如何动态申请内存空间1.2 malloc和free的用法1.3 calloc与realloc1.31 calloc和realloc的代码案例分析2 总结
1 动态内存分配的意义
在C语言中，一切操作都是基于内存的。变量和数组名都是内存别名。但是它们的内存分配却是在编译期间由编译器决定的。定义数组的长度的时候，必须指定长度，这是在编译期间就要确定的。
但是，需求总是有的。比如当我们无法在编译期间确定到底需要多大的内存块，此时就无法定义数组的大小（或者定义的数组大小不够）。此时就需要在运行的时候根据实际的情况（比如根据输入的数据的大小），来动态的申请内存空间，然后让数组（指针）指向这块新申请的内存。
这就是动态内存分配的意义。
1.1 C语言中如何动态申请内存空间
malloc和free用于动态申请内存和释放内存它们的操作对象是堆空间内存（内存池）如下图：
注意：malloc和free必须是成对出现的，这样可以避免内存泄露。关于内存泄露，后面还有文章进行学习。
1.2 malloc和free的用法
malloc和free的函数定义如下：
malloc所分配的是一块连续的内存，参数size是所分配的内存字节数。malloc的返回值是void* ，具体使用的时候需要做强制类型转换free用于将申请的动态内存归还给系统
关于malloc和free，有以下几点需要注意：
malloc和free是库函数，不是系统调用malloc实际分配的内存，可能比请求的多。这是因为CPU访问内存是按照一种内存对齐的方式来访问的。所以一般申请的内存都是对齐内存的整数倍当请求的动态内存无法满足的时候，malloc返回NULL当free的参数为NULL的时候，函数直接返回。malloc申请的动态内存中的数据是随机值，不会被初始化为0
至于malloc和free的用法，在前面的文章已经学会使用了，这里不再给出例子，直接看前面的文章吧：二维数组与二维指针
以及在后面的文章中，会给出一个内存泄露检测模块，来巩固malloc与free的使用。自行去后面的文章查看。
1.3 calloc与realloc
函数原型为;
calloc的参数：num个类型长度为size的内存空间大小。也就是申请的内存的类型信息（大小和类型）calloc会将申请的内存空间初始化为0realloc用于修改原先已经分配的内存块大小 当realloc的第一个参数pointer为NULL时，realloc相当于mallocrealloc一般是重新找一块新的内存块进行分配，而不是在原有的内存的结尾增加。
1.31 calloc和realloc的代码案例分析
代码：38-2.c#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define SIZE 5int main() {int i = 0;int* pI = (int*)malloc(SIZE * sizeof(int));short* pS = (short*)calloc(SIZE, sizeof(short));for (i = 0; i < SIZE; i++) {printf("pI[%d] = %d, pS[%d] = %d\n", i, pI[i], i, pS[i]);}printf("Before: pI = %p\n", pI);pI = (int*)realloc(pI, 2 * SIZE * sizeof(int));printf("After: pI = %p\n", pI);for (i = 0; i < 10; i++) {printf("pI[%d] = %d\n", i, pI[i]);}printf("\n");pS = (short*)realloc(pS, 2 * SIZE * sizeof(short));for (i = 0; i < 10; i++) {printf("pS[%d] = %d\n", i, pS[i]);}free(pI);free(pS);return 0;}
上述代码运行结果：
Linux下gcc 4.4.5编译：
Windows下 VS 运行如下:
分析： 首先代码很很简单。无非就是使用了malloc，calloc和realloc三个函数。其中我们可以看到，在Linux下的gcc4.4.5编译器将malloc申请的内存的内容也都是0，并不是随机值。但是这只是巧合或者gcc编译器优化了而已。在windows下的vs编译器就很明显，malloc申请的内存的内容都是随机值根据两个结果，可知道，使用realloc后，内存的地址变了，也就是说realloc是重新选择一块内存进行分配，并不是在原有的内存空间结尾增加也可以看到不管是在linux下还是在windows下，calloc申请的内存的内容都被初始化为0了从windows下的编译运行结果来看，使用realloc对之前使用calloc申请的内存重新分配内存后，原有的内容不变，但是新添加的内容并不是0，而是随机值，这个也要注意。
所以最终总结为：只有calloc胡为分配的内存的内容初始化为0，malloc和realloc都是随机值。
