關於c語言內存分配,malloc,free,和段錯誤，內存泄露
1． C語言的函數malloc和free
(1) 函數malloc和free在頭文件<stdlib.h>中的原型及參數
void * malloc(size_t size)
動態配置內存，大小有size決定，返回值成功時為任意類型指針，失敗時為NULL。
void free(void *ptr)
釋放動態申請的內存空間，調用free()後ptr所指向的內存空間被收回，如果ptr指向未知地方或者指向的空間已被收回，則會發生不可預知的錯誤，如果ptr為NULL，free不會有任何作用。
(2) C語言中典型用法
T為任意數據類型
T *p = ( T * )malloc( sizeof(T) * n)
if(NULL= =p)
{
printf(“malloc fail!\n”);
……//相關資源收回的處理
exit(-1);
}
… …//此過程不能改變指針p的指向，如果改變指針指向，那麽後面free將會出錯，因為這裏free的並不是原來的p指針，而是改變後的。當然如果改變了p的指向，那麽必須再free前，將p再指回原來的位置。這樣就沒問題了。
free(p);
p=NULL;
註意：malloc後通常要對返回值進行判斷，避免發生不必要的錯誤。
註意，最好再p 被free掉後，加上p=NULL這句
“野指針”不是NULL指針，是指向“垃圾”內存（不可用內存）的指針
(3) 內存說明
malloc函數動態申請的內存空間是在堆裏(而一般局部變量存於棧裏)，並且該段內存不會被初始化，與全局變量不一樣，如果不采用手動free()加以釋放，則該段內存一直存在，直到程序退出才被系統，所以為了合理使用內存，在不適用該段內存時，應該調用free()。另外，如果在一個函數裏面使用過malloc，最好要配對使用free，否則容易造成內存泄露（沒有將內存還給自由存儲區）。
但是，往往會在free的時候發生段錯誤.
正確的做法是這樣：
// 在分配之前加一句判斷指針是否為空，防止產生內存泄露
struct XXXX * ptr=NULL;
if (ptr == NULL) {
ptr = (struct XXXX *)malloc(num * sizeof(struct XXXX);
}
// 在釋放之前加一句判斷指針是否為空，防止產生異常
if (ptr != NULL) {
free(ptr);
ptr = NULL;
}
補充：C 語言作為 Linux 系統上標準的編程語言給予了我們對動態內存分配很大的控制權。
然而，這種自由可能會導致嚴重的內存管理問題，而這些問題可能導致程序崩潰或隨時間的推移導致性能降級。
內存泄漏（即 malloc() 內存在對應的 free() 調用執行後永不被釋放）和緩沖區溢出（例如對以前分配到某數組的內存進行寫操作）是一些常見的問題，它們可能很難檢測到。這一部分將討論幾個調試工具，它們極大地簡化了檢測和找出內存問題的過程。
只要在代碼中添加一個頭文件並在 gcc 語句中定義了 MEMWATCH 之後，您就可以跟蹤程序中的內存泄漏和錯誤了。MEMWATCH 支持 ANSI C，它提供結果日誌紀錄，能檢測雙重釋放（double-free）、錯誤釋放（erroneous free）、沒有釋放的內存（unfreed memory）、溢出和下溢等等。
這裏是memwatch的說明
補充2：轉自：http://www.cnblogs.com/yfanqiu/archive/2012/05/08/2490410.html
2． C++中的運算符new和delete
new和delete是C++中的運算符，不是庫函數，不需要庫的支持，同時，他們是封裝好的運算符。
（1）new是動態分配內存的運算符，自動計算需要分配的空間，在分配類類型的內存空間時，同時調用類的構造函數，對內存空間進行初始化，即完成類的初始化工作。動態分配內置類型是否自動初始化取決於變量定義的位置，在函數體外定義的變量都初始化為0，在函數體內定義的內置類型變量都不進行初始化。
（2）delete是撤銷動態申請的內存運算符。delete與new通常配對使用，與new的功能相反，可以對多種數據類型形式的內存進行撤銷，包括類，撤銷類的內存空間時，它要調用其析構函數，完成相應的清理工作，收回相應的內存資源。
（3）典型用法
int *p = new int； delete p；
char *p = new char； delete p；
類的類型 *p = new 類的類型； delete p；
//註意，指針p存於棧中，p所指向的內存空間卻是在堆中。
Obj * p = new Obj[100]; delete [ ]p;
//註意，new申請數組，delete刪除的形式需要加括號“[ ]”，表示對數組空間的操作，總之，申請形式如何，釋放的形式就如何。
（4）內存說明。new申請的內存也是存於堆中，所以在不需要使用時，需要delete手動收回。
3． new/delete與malloc/free之間的聯系和區別
(1) malloc/free和new/delete的聯系
a）存儲方式相同。malloc和new動態申請的內存都位於堆中。申請的內存都不能自動被操作系統收回，都需要配套的free和delete來釋放。
b）除了帶有構造函數和析構函數的類等數據類型以外，對於一般數據類型，如int、char等等，兩組動態申請的方式可以通用，作用效果一樣，只是形式不一樣。
c）內存泄漏對於malloc或者new都可以檢查出來的，區別在於new可以指明是那個文件的那一行，而malloc沒有這些信息。
d）兩組都需要配對使用，malloc配free，new配delete，註意，這不僅僅是習慣問題，如果不配對使用，容易造成內存泄露。同時，在C++中，兩組之間不能混著用，雖說有時能編譯過，但容易存在較大的隱患。
(2) malloc/free和new/delete的區別
a）malloc和free返回void類型指針，new和delete直接帶具體類型的指針。
b）malloc和free屬於C語言中的函數，需要庫的支持，而new/delete是C++中的運算符，所以new/delete的執行效率高些。C++中為了兼用C語法，所以保留malloc和free的使用，但建議盡量使用new和delete。
c）在C++中， new是類型安全的，而malloc不是。例如：
int* p = new char[10]; // 編譯時指出錯誤
delete [ ]p; //對數組需要加中括號“[ ]”
int* p = malloc(sizeof(char )*10); // 編譯時無法指出錯誤
free (p); //只需要所釋放內存的頭指針
d）使用new動態申請類對象的內存空間時，類對象的構建要調用構造函數，相當於對內存空間進行了初始化。而malloc動態申請的類對象的內存空間時，不會初始化，也就是說申請的內存空間無法使用，因為類的初始化是由構造函數完成的。delete和free的意義分別於new和malloc相反。
e）不能用malloc和free來完成類對象的動態創建和刪除。
4． C/C++程序的內存分配介紹
該部分參考於http://blog.csdn.net/sparkliang/archive/2008/12/30/3650324.aspx
C++的new
C++中的new其實是一個很糊弄人的術語，它有兩種不同的含義，new運算符（new operator）和new函數（operator new），值得記錄一下。
一 new運算符
最常用的是作為運算符的new，比如：
string *str = new string(“test new”);
作為運算符，new和sizeof一樣，是C++內置的，你不能對它做任何的改變，除了使用它。
new會在堆上分配一塊內存，並會自動調用類的構造函數。
二 new函數
第二種就是new函數，其實new運算符內部分配內存使用的就是new函數，原型是：
void *operator new(size_t size);
new函數返回的是一個void指針，一塊未經初始化的內存。如你所見，這和C語言的malloc行為相似，你可以重載new函數，並且增加額外的參數，但是必須保證第一個參數必須是size_t類型，它指明了分配內存塊的大小，C++允許你這麽做，當然一般情況下這是不必要的。如果重載了new函數，在使用new操作符時調用的就是你重載後的new函數了。
如果使用new函數，和語句string *str = new string(“test new”)相對的代碼大概是如下的樣子：
string *str = (string*)operator new(sizeof(string));
str.string(“test new”); // 當然這個調用時非法的，但是編譯器是沒有這個限制的
這還不算完，還有第三種的new存在。
三 placement new
第三種，placement new，這也是new作為函數的一種用法，它允許你在一塊已存在的內存上分配一個對象，而內存上的數據不會被覆蓋或者被你主動改寫，placement new同樣由new操作符調用，調用格式是：
new (buffer) type(size_t size);
先看看下面的代碼：
char str[22];
int data = 123;
int *pa = new (&data) int;
int *pb = new (str) int(9);
結果*pa = 123（未覆蓋原數據），而*pb = 9（覆蓋原數據），可以看到placement new 並沒有分配新的內存，也可以使用在棧上分配的內存，而不限於堆。
為了使用placement new 你必須包含<new>或者<new.h>
其實placement new和第二種一樣，只不過多了參數，是函數new的重載，語法格式為：
void *operator new(size_t, void* buffer);
它看起來可能是這個樣子：
void *operator new(size_t, void* buffer) { return buffer;}
和new對應的就是delete了，需要回收內存啊，不然就泄漏了，這個下次再寫吧，回憶一下今天的內容先。
總結
1. 函數new
void *operator new(size_t size); 在堆上分配一塊內存，和placement new（void *operator new(size_t, void* buffer)）; 在一塊已經存在的內存上創建對象，如果你已經有一塊內存，placement new會非常有用，事實上，它STL中有著廣泛的使用。
2. 運算符new
最常用的new，沒什麽可說的。
3. 函數new不會自動調用類的構造函數，因為它對分配的內存類型一無所知；而運算符new會自動調用類的構造函數。
4. 函數new允許重載，而運算符new不能被重載。
5. 緊接著就是對應的delete。
（1）棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，一般使用寄存器來存取，效率很高，但是分配的內存容量有限。一般局部變量和函數參數的暫時存放位置。
（2）堆內存，亦稱動態內存。如malloc和new申請的內存空間。動態內存的生存期由程序員自己決定，使用非常靈活。
（3）全局代碼區：從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量，static變量。
（4）常量區：文字常量分配在文字常量區，程序結束後由系統釋放。
（5）代碼區：存放整個程序的代碼，因為存儲是數據和代碼分開存儲的。
總結：
（1）new、delete 是操作符，只能在C++中使用。malloc、free是函數，可以覆蓋，C、C++中都可以使用。
（2）new 自動計算需要分配的空間大小，可以調用對象的構造函數，對應的delete調用相應的析構函數。malloc僅僅分配內存，free僅僅回收內存，並不執行構造和析構函數
（3）new 類型安全、返回的是某種數據類型指針，malloc 非類型安全、返回的是void指針。關於c語言內存分配,malloc,free,和段錯誤，內存泄露