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_t sizeOfElement)；

    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內

存,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,有時候還是有點作用.