C语言：动态内存管理【上】
一. malloc
C语言提供了一个动态内存开辟的函数：
1 void* malloc (size_t size);
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。
．如果开辟成功，则返回一个指向开辟好空间的指针。
．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。
．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。
· 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。
动态内存分配：主动申请，大小调整，释放。灵活 — 容易出错。
当我们想要用这块空间放10个整型，我们要以整型的视角来看待这块空间，所以我们要整型指针来接收它，如果想要这40个字节放字符，我要用char*字符指针来接收。
对malloc返回值检查：
perror是来打印错误信息的。
我们画图来看它们所分配内存空间在什么地方。
#include<stdlib.h>
malloc函数使用需要头文件
我们来看怎么使用这块空间，给它值，并打印出来。
有没有开辟空间失败的情况吗？
这是x86环境下的，但是当是x64环境下的它是可以的，因为64位环境能够管理的内存是特别特别的大的。
并没有出错。但是也是有失败的时候。
但是我们不能光申请，不用的时候，不能不管啊，我们将要进行的操作就是释放。当我们申请一块空间，用完之后，我们要还回去的，这样当别人申请空间的时候给别人用。那我们该怎么来释放呢？这个时候我们来讲free函数。
二.free
C语言提供了另外一个函数free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
1 void free (void* ptr);
free函数用来释放动态开辟的内存。
. 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。
. 如果参数ptr是NULL指针，则函数什么事都不做。
malloc和free都声明在stdlib.h头文件中。
它的参数ptr一定要是开辟空间的起始地址。
我们来看怎么用
free之前p里面的地址
free之后p里面的地址，并没有发生改变。
所以free这个动作不会让p发生变化的。free的意思是把这块申请的空间还给系统了，但是这块空间还是存在的，我们通过p地址还是可以找到这个空间的。
我们想要彻底断开，要给p赋值一个空指针，这样做是非常有必要的，如果不给它空指针，p就变成野指针了。
动态开辟的空间，如果你忘记释放，当程序结束的时候，操作系统会主动回收这块空间。如果你不释放，程序又不结束，这块空间一直被占用下去，它的利用率就降低了。
从上例子来看，free不能释放那些非动态开辟的空间，会出现问题的。
三. calloc
C语言还提供了一个函数叫 calloc,calloc函数也用来动态内存分配。原型如下：
1 void* calloc (size_t num, size_t size);
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。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全0。
我们来简单写代码看一下怎么来开辟空间的。
我们也要判断calloc是否开辟空间失败，并用完时要用free释放，将p指针赋值为空指针。
我们来看开辟的空间是否被初始化为0。
当我们用malloc函数时，看它开辟的空间初始里面是随机的。
所以如果我们对申请的内存空间的内容要求初始化，那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务。
四.realloc
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。
函数原型如下：
1 void* realloc (void* ptr, size_t size);
ptr 是要调整的内存地址. size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
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
我们先将这个函数用一遍。
这个时候我们来看realloc怎么工作的，它有两种情况。
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。由于上述的两种情况，realloc函数的使用就要注意一些。
realloc在第二种情况中的动作：1.找新的满足大小的空间，开辟好。
2.旧空间的数据，拷贝过来。
3.释放旧的空间。
4.返回新的空间的地址。
情况3：失败了。所以我们不能用p来接收realloc返回的地址，如果失败了，p就变成了空指针，我们连以前的地址都找不到了，我们可以创建一个新指针ptr。
我们还是要判断是否可以为空指针，若不是，我们将ptr赋值给p，还是用p维护，因为我们之前用的一直都是p。我们来看完整代码：
其实realloc函数也可以实现malloc的功能，请看代码：
