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在C裡，記憶體管理是通過專門的函式來實現。另外，為了相容各種程式語言，作業系統提供的介面通常是C 語言寫成的函式宣告（Windows 本身也由C和組合語言寫成）。

1 分配記憶體 malloc 函式

需要包含標頭檔案：

     and  

函式宣告(函式原型)

void *malloc(int size);

說明：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。

從函式宣告上可以看出。malloc 和 new 至少有兩個不同: new 返回指定型別的指標，並且可以自動計算所需要大小。比如：

int *p;

p = new int; //返回型別為int* 型別(整數型指標)，分配大小為 sizeof(int);

或：　

int* parr;

parr = new int [100];  //返回型別為 int* 型別(整數型指標)，分配大小為 sizeof(int) * 100;　

而 malloc 則必須由我們計算要位元組數，並且在返回後強行轉換為實際型別的指標。　

int* p;　

p = (int *)  malloc (sizeof(int));　

第一、malloc 

第二、函式的實參為 sizeof(int) ，用於指明一個整型資料需要的大小。如果你寫成：　

int* p = (int *) malloc (1);

程式碼也能通過編譯，但事實上只分配了1個位元組大小的記憶體空間，當你往裡頭存入一個整數，就會有3個位元組無家可歸，而直接“住進鄰居家”！造成的結果是後面的記憶體中原有資料內容全部被清空。

malloc 也可以達到 new [] 

比如想分配100個int型別的空間：

int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100個整數的記憶體空間。

另外有一點不能直接看出的區別是，malloc 只管分配記憶體，並不能對所得的記憶體進行初始化，所以得到的一片新記憶體中，其值將是隨機的。

除了分配及最後釋放的方法不一樣以外，通過malloc或new得到指標，在其它操作上保持一致。

2 釋放記憶體 free 函式

需要包含標頭檔案(和 malloc 一樣)：

函式宣告：

void free(void *block);

即： void free(指標變數)；

之所以把形參中的指標宣告為 void* ，是因為free必須可以釋放任意型別的指標，而任意型別的指標都可以轉換為void *。

舉例：

int* p = (int *) malloc(4); 

*p = 100;

free(p); //釋放 p 所指的記憶體空間

或者：

int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100個整數的記憶體空間。

……

free(p);

free 不管你的指標指向多大的空間,均可以正確地進行釋放，這一點釋放比 delete/delete [] 要方便。不過，必須注意，如果你在分配指標時，用的是new或new[]，那麼抱歉，當你在釋放記憶體時，你並不能圖方便而使用free來釋放。反過來，你用malloc 分配的記憶體，也不能用delete/delete[] 來釋放。一句話，new/delete、new[]/delete[]、malloc/free 三對均需配套使用，不可混用！

3.calloc()和realloc()

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()和函式calloc()都將返回所分配的記憶體空間的首地址。函式malloc()和函式calloc()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,如果這部分記憶體曾經被分配過,則其中可能遺留有各種各樣的資料。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)能正常進行,但經過一段時間(記憶體空間還已經被重新分配)可能會出現問題。

函式calloc()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0;如果你是為指標型別的元素分配記憶體,那麼這些元素通常會被初始化為空指標;如果你為實型資料分配記憶體,則這些元素會被初始化為浮點型的零。

realloc()

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

用法：#include 有些編譯器需要#include

功能：改變mem_address所指記憶體區域的大小為newsize長度。

說明：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。

當記憶體不再使用時，應使用free()函式將記憶體塊釋放。

注意：這裡原始記憶體中的資料還是保持不變的。

舉例：

  // realloc.c

  #include

  #include

  main()

  {

  char *p;

  clrscr(); // clear screen

  p=(char *)malloc(100);

  if(p)

  printf("Memory Allocated at: %x",p);

  else

  printf("Not Enough Memory!\n");

  getchar();

  p=(char *)realloc(p,256);

  if(p)

  printf("Memory Reallocated at: %x",p);

  else

  printf("Not Enough Memory!\n");

  free(p);

  getchar();

  return 0;

  }

詳細說明及注意要點：

  1、如果有足夠空間用於擴大mem_address指向的記憶體塊，則分配額外記憶體，並返回mem_address

這裡說的是“擴大”，我們知道，realloc是從堆上分配記憶體的，當擴大一塊記憶體空間時， realloc()試圖直接從堆上現存的資料後面的那些位元組中獲得附加的位元組，如果能夠滿足，自然天下太平。也就是說，如果原先的記憶體大小後面還有足夠的空閒空間用來分配，加上原來的空間大小＝ newsize。那麼就ok。得到的是一塊連續的記憶體。

  2、如果原先的記憶體大小後面沒有足夠的空閒空間用來分配，那麼從堆中另外找一塊newsize大小的記憶體。

並把原來大小記憶體空間中的內容複製到newsize中。返回新的mem_address指標。（資料被移動了）。

老塊被放回堆上。

例如：

  #include

  char *p，*q;

  p = (char * ) malloc (10);

  q=p;

  p = (char * ) realloc (p,20);

  …………………………

這段程式也許在編譯器中沒有辦法通過，因為編譯器可能會為我們消除一些隱患！在這裡我們只是增加了一個記錄原來記憶體地址的指標q，然後記錄了原來的記憶體地址p，如果不幸的話，資料發生了移動，那麼所記錄的原來的記憶體地址q所指向的記憶體空間實際上已經放回到堆上了!這樣一來，我們應該終於意識到問題的所在和可怕了吧！

  3、返回情況

返回的是一個void型別的指標，呼叫成功。（這就再你需要的時候進行強制型別轉換）

返回NULL，當需要擴充套件的大小（第二個引數）為0並且第一個引數不為NULL，此時原記憶體變成了“freed（遊離）”的了。

返回NULL，當沒有足夠的空間可供擴充套件的時候，此時，原記憶體空間的大小維持不變。

  4、特殊情況

如果mem_address為null，則realloc()和malloc()類似。分配一個newsize的記憶體塊，返回一個指向該記憶體塊的指標。

如果newsize大小為0，那麼釋放mem_address指向的記憶體，並返回null。

如果沒有足夠可用的記憶體用來完成重新分配（擴大原來的記憶體塊或者分配新的記憶體塊），則返回null.而原來的記憶體塊保持不變。