C語言跟記憶體分配方式

　　(1) 從靜態儲存區域分配。記憶體在程式編譯的時候就已經分配好，這塊記憶體在程式的整個執行期間都存在。例如全域性變數，static變數。

　　(2)在棧上建立。在執行函式時，函式內區域性變數的儲存單元都可以在棧上建立，函式執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的記憶體容量有限。

　　(3)從堆上分配，亦稱動態記憶體分配。程式在執行的時候用malloc或new申請任意多少的記憶體，程式設計師自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。動態記憶體的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多

　　C語言跟記憶體申請相關的函式主要有alloca,calloc,malloc,free,realloc,sbrk等.

　　其中alloca是向棧申請記憶體,因此無需釋放. malloc分配的記憶體是位於堆中的,並且沒有初始化記憶體的內容,因此基本上malloc之後,呼叫函式memset來初始化這部分的記憶體空間.

　　calloc則將初始化這部分的記憶體,設定為0. 而realloc則對malloc申請的記憶體進行大小的調整.申請的記憶體最終需要通過函式free來釋放. 而sbrk則是增加資料段的大小;

　 malloc/calloc/free基本上都是C函式庫實現的,跟OS無關.C函式庫內部通過一定的結構來儲存當前有多少可用記憶體.如果程式 malloc的大小超出了庫裡所留存的空間,那麼將首先呼叫brk系統呼叫來增加可用空間,然後再分配空間.free時,釋放的記憶體並不立即返回給os, 而是保留在內部結構中. 可以打個比方: brk類似於批發,一次性的向OS申請大的記憶體,而malloc等函式則類似於零售,滿足程式執行時的要求.這套機制類似於緩衝.

　 使用 這套機制的原因: 系統呼叫不能支援任意大小的記憶體分配(有的系統呼叫只支援固定大小以及其倍數的記憶體申請,這樣的話,對於小記憶體的分配會造成浪費;系統呼叫申請記憶體代價昂貴,涉及到使用者態和核心態的轉換. 函式malloc()和calloc()都可以用來分配動態記憶體空間，但兩者稍有區別。

　　malloc()函式有一個引數，即要分配的記憶體空間的大小：

　　Void *malloc(size_t size);

　　calloc()函式有兩個引數，分別為元素的數目和每個元素的大小，這兩個引數的乘積就是要分配的記憶體空間的大小：

　　void*calloc(size_t numElements，size_tsizeOfElement);

　　如果呼叫成功，函式malloc()和calloc()都將返回所分配的記憶體空間的首地址。

　 malloc() 函式和calloc()函式的主要區別是前者不能初始化所分配的記憶體空間，而後者能。如果由malloc()函式分配的記憶體空間原來沒有被使用過，則其中 的每一位可能都是0;反之，如果這部分記憶體空間曾經被分配、釋放和重新分配，則其中可能遺留各種各樣的資料。也就是說，使用malloc()函式的程式開 始時(記憶體空間還沒有被重新分配)能正常執行，但經過一段時間後(記憶體空間已被重新分配)可能會出現問題。

　　calloc() 函式會將所分配的記憶體空間中的每一位都初始化為零，也就是說，如果你是為字元型別或整數型別的元素分配記憶體，那麼這些元素將保證會被初始化為零;如果你是 為指標型別的元素分配記憶體，那麼這些元素通常(但無法保證)會被初始化為空指標;如果你是為實數型別的元素分配記憶體，那麼這些元素可能(只在某些計算機 中)會被初始化為浮點型的零。

　　malloc() 函式和calloc()函式的另一點區別是calloc()函式會返回一個由某種物件組成的陣列，但malloc()函式只返回一個物件。為了明確是為一個數組分配記憶體空間，有些程式設計師會選用calloc()函式。但是，除了是否初始化所分配的記憶體空間這一點之外，絕大多數程式設計師認為以下兩種函式呼叫方式沒有區別：

　　calloc(numElements ，sizeOfElement); 

　　malloc(numElements *sizeOfElement) ;

　 需要解釋的一點是，理論上(按照ANSIC標準)指標的算術運算只能在一個指定的陣列中進行，但是在實踐中，即使C編譯程式或翻譯器遵循這種規定，許多 C 程式還是衝破了這種限制。因此，儘管malloc()函式並不能返回一個數組，它所分配的記憶體空間仍然能供一個數組使用(對realloc()函式來說同 樣如此，儘管它也不能返回一個數組)。

　　總之，當你在calloc()函式和malloc()函式之間作選擇時，你只需考慮是否要初始化所分配的記憶體空間，而不用考慮函式是否能返回一個數組。

      當程式執行過程中malloc了,但是沒有free的話,會造成記憶體洩漏.一部分的記憶體沒有被使用,但是由於沒有free,因此係統認為這部分記憶體還在 使用,造成不斷的向系統申請記憶體,是的系統可用記憶體不斷減少.但是,記憶體洩漏僅僅指程式在執行時,程式退出時,OS將回收所有的資源.因此,適當的重起一下程式,有時候還是有點用的。

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Malloc 向系統申請分配指定size個位元組的記憶體空間。返回型別是 void* 型別。void* 表示未確定型別的指標。C,C++規定，void* 型別可以強制轉換為任何其它型別的指標。

原型：extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

　　標頭檔案：在TC2.0中可以用malloc.h或 alloc.h (注意：alloc.h 與 malloc.h 的內容是完全一致的)，而在Visual C++6.0中可以用malloc.h或者stdlib.h。

　　功能：分配長度為num_bytes位元組的記憶體塊

　　返回值：如果分配成功則返回指向被分配記憶體的指標，否則返回空指標NULL。當記憶體不再使用時，應使用free()函式將記憶體塊釋放。

　　說明：關於該函式的原型，在舊的版本中malloc返回的是char型指標，新的ANSIC標準規定，該函式返回為void型指標，因此必要時要進行型別轉換。

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C語言函式realloc

函式簡介

　　原型：extern void *realloc(void *mem_address, unsigned intnewsize);

　　語法：指標名=（資料型別*）realloc（newsize）,（資料型別*）表示指標。

　　標頭檔案：#include <stdlib.h> 有些編譯器需要#include <malloc.h>，在TC2.0中可以使用alloc.h標頭檔案

　　功能：先釋放原來mem_address所指記憶體區域，並按照newsize指定的大小重新分配空間，同時將原有資料從頭到尾拷貝到新分配的記憶體區域，並返回該記憶體區域的首地址。即重新分配儲存器塊。

　　返回值：如果重新分配成功則返回指向被分配記憶體的指標，否則返回空指標NULL。　

　　注意：這裡原始記憶體中的資料還是保持不變的。當記憶體不再使用時，應使用free()函式將記憶體塊釋放。

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C語言函式calloc

函式簡介

　　函式名: calloc

　　功 能: 在記憶體的動態儲存區中分配n個長度為size的連續空間，函式返回一個指向分配起始地址的指標；如果分配不成功，返回NULL。

　　用 法: void *calloc(unsigned n,unsigned size)；

　　標頭檔案：stdlib.h或malloc.h

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C語言提供的庫函式

　　原型: void free(void *ptr)

　　功 能: 釋放已分配的塊

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