零基础C语言学习日志23（动态内存管理）
目录
为什么要有动态内存分配
malloc和free函数
calloc和realloc函数
常见的动态内存错误
经典笔试题分析
练习1
练习2
练习3
练习4
柔性数组
柔性数组的特点
柔性数组的使用
柔性数组的优势
总结C/C++中程序内存区域划分
为什么要有动态内存分配
创建变量的本质是向内存申请空间
为什么存在动态内存分配:
1. 变量和数组的方式不够灵活
2. 使用动态内存分配可以自己来维护内存的使用生命周期
malloc和free函数
这个函数向内存申请一块连续可用的空间，并返回指向这块空间的指针。
1. 如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
2. 如果开辟失败，则返回一个 NULL 指针，因此malloc的返回值一定要做检查。
3. 返回值的类型是 void*，所以malloc函数并不知道开辟空间的类型，具体在使用的时候使用者自己来决定。
4. 如果参数 size 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。
free函数用来主动释放动态开辟的内存。
1. 如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的，那free函数的行为是未定义的。
2. 如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
比如将上面例子开辟的动态内存释放：
如果程序退出的时候，即使没有free操作系统也会主动回收这块内存空间。
糟糕的是:程序不退出，也不free，申请到的内存又不使用。
calloc和realloc函数
1. 函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间，并且把空间的每个字节初始化为0。
2. 与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为0。
realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
有时会我们发现过去申请的空间太小了，有时候我们又会觉得申请的空间过大了，那为了合理的使
用内存，我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。
1. ptr 是要调整的内存地址。
2. size 调整之后新大小。
3. 返回值为调整之后的内存起始位置。
4. 这个函数调整原内存空间大小的基础上，还会将原来内存中的数据移动到新的空间。realloc在调整内存空间的是存在两种情况 :
情况1: 原有空间之后有足够大的空间
情况2: 原有空间之后没有足够大的空间
情况1
当是情况1的时候，要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间，原来空间的数据不发生变化。
情况2
当是情况2的时候，原有空间之后没有足够多的空间时，扩展的方法是:在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。
realloc和malloc函数在调整内存空间的时候，有可能失败的，失败的时候返回的是NULL指针，所以必须像下图一样调整内存。
常见的动态内存错误
1. 对NULL指针进行解引用操作
2. 对动态开辟的空间越界访问
3. 对非动态开辟的内存使用free释放
4. 使用free释放一块动态开辟内存的一部分
5. 对同一块动态内存多次释放
6. 动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)，忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏。
切记:动态开辟的空间一定要释放，并且正确释放。
经典笔试题分析
练习1
正确后：
练习2
返回栈空间地址问题
练习3
内存泄漏
练习4
柔性数组
也许你从来没有听说过柔性数组(flexible array)这个概念，但是它确实是存在的。
C99 中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做【柔性数组】成员。
柔性数组的特点
1. 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
2. sizeof返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
3. 包含柔性数组成员的结构用malloc(函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。
柔性数组的使用
柔性数组的优势
第一个好处是:方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是:这样有利于访问速度
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。(其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址)。
总结C/C++中程序内存区域划分
