C语言内存分配与释放

首先我们来科普一下：

什么是堆？说到堆，又忍不住说到了栈！什么是 栈？
1、什么是堆：堆是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程 初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。 2、什么是栈：栈是线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立。每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换SS/ESP寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。

C语言程序编译的内存分配，堆与栈的区别：
栈是由编译器自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量的值等。操作方式类似于数据结构中的栈。 堆一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收。注意这里说是可能，并非一定。再强调一次，记得要释放！

栈区(stack) :
//windows下，栈内存分配2M（确定的常数），超出了限制，提示stack overflow错误
//编译器自动分配释放，主要存放函数的参数值，局部变量值等；

堆区(heap)：程序员手动分配释放，操作系统80%内存

全局区或静态区：存放全局变量和静态变量；程序结束时由系统释放，分为全局初始化区和全局未初始化区；

字符常量区：常量字符串放与此，程序结束时由系统释放；

程序代码区：存放函数体的二进制代码。

栗子：
int a=0; //全局初始化区char p1; //全局未初始化区void main(){ int b; //栈 char s[]="bb"; //栈 char p2; //栈 char p3="123"; //其中，“123\0”常量区，p3在栈区 static int c=0; //全局区 p1=(char)malloc(10); //10个字节区域在堆区 strcpy(p1,"123"); //"123\0"在常量区，编译器 可能 会优化为和p3的指向同一块区域 }
栈内存
void stackFun(){ int a[1024]; //栈内存自动释放}
堆内存
void heapFun(){ //40M内存 //字节 //void 任意类型的指针 int p = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int)); //释放 free(p);}
void main(){ //在堆内存上，分配40M的内存 while (1){ Sleep(1000); stackFun(); } getchar();}
创建一个数组，动态指定数组的大小（在程序运行过长中，可以随意的开辟指定大小的内存，以供使用，相当于Java中的集合）静态内存分配，分配内存大小的是固定，问题：1.很容易超出栈内存的最大值 2.为了防止内存不够用会开辟更多的内存，容易浪费内存
动态内存分配，在程序运行过程中，动态指定需要使用的内存大小，手动释放，释放之后这些内存还可以被重新使用（活水）
函数：calloc() 分配内存空间并初始化calloc() 函数用来动态地分配内存空间并初始化为 0，其原型为：
void calloc (size_t num, size_t size);
calloc() 在内存中动态地分配 num 个长度为 size 的连续空间，并将每一个字节都初始化为 0。所以它的结果是分配了 numsize 个字节长度的内存空间，并且每个字节的值都是0。
【返回值】分配成功返回指向该内存的地址，失败则返回 NULL。
函数：malloc() 动态地分配内存空间
malloc() 函数用来动态地分配内存空间（如果你不了解动态内存分配，请查看：C语言动态内存分配及变量存储类别），其原型为：
void* malloc (size_t size);
应用在程序中代码如下：
void main(){ //静态内存分配创建数组，数组的大小是固定的 //int i = 10; //int a[i]; int len; printf("输入数组的长度："); scanf("%d",&len); //开辟内存，大小len4字节 int p = malloc(len * sizeof(int)); //p是数组的首地址，p就是数组的名称 //给数组元素赋值（使用这一块刚刚开辟出来的内存区域） int i = 0; for (; i < len - 1; i++){ p[i] = rand() % 100; printf("%d,%#x\n", p[i], &p[i]); } //手动释放内存 //free()释放动态分配的内存空间 free(p); getchar();}
realloc 重新分配内存
void main(){ int len; printf("第一次输入数组的长度："); scanf("%d", &len); //int* p = malloc(len * sizeof(int)); int* p = calloc(len, sizeof(int)); int i = 0; for (; i < len; i++){ p[i] = rand() % 100; printf("%d,%#x\n", p[i], &p[i]); } int addLen; printf("输入数组增加的长度："); scanf("%d", &addLen); //内存不够用，扩大刚刚分配的内存空间 //1.原来内存的指针 2.内存扩大之后的总大小 int* p2 = realloc(p, sizeof(int) * (len + addLen)); if (p2 == NULL){ printf("重新分配失败，世界那么大，容不下我。。。"); }
新分配内存的两种情况：
//缩小，缩小的那一部分数据会丢失
//扩大，（连续的）1.如果当前内存段后面有需要的内存空间，直接扩展这段内存空间，realloc返回原指针2.如果当前内存段后面的空闲字节不够，那么就使用堆中的第一个能够满足这一要求的内存块，将目前的数据复制到新的位置，并将原来的数据库释放掉，返回新的内存地址3.如果申请失败，返回NULL，原来的指针仍然有效
//接着上面的代码重新赋值 i = 0; printf("--------------------------\n"); for (; i < len + addLen; i++){ p2[i] = rand() % 200; printf("%d,%#x\n", p2[i], &p2[i]); } //手动释放内存 if (p != NULL){ free(p); p = NULL; } if (p2 != NULL){ free(p2); p2 = NULL; } getchar();}

内存分配的几个注意细节
1.不能多次释放；2.释放完之后（指针仍然有值），给指针置NULL，标志释放完成；3.内存泄露（p重新赋值之后，再free，并没有真正释放内存）；

void main(){

int len;
printf("输入数组的长度：");
scanf("%d", &len);
​
int* p = malloc(len * sizeof(int));
int i = 0;
for (; i < len; i++){
p[i] = rand() % 100;
printf("%d,%#x\n", p[i], &p[i]);
}
​
if (p != NULL){
free(p);
p = NULL;
}
​
getchar();
}

以上就是C语言中对内存的分配与释放，常用的几个函数~
学习理解并整理下来的笔记。希望大家能够指点或提出宝贵意见，谢谢！一起学习。转载请注明出处：http://blog.csdn.net/u011974987/article/details/52290724 个人站点：xuhao.tech