ralloc、calloc和malloc的用法、区别。实现原理

三个函数的声明：

void *malloc(unsigned size);
void *calloc(size_t n,size_t size);
void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);

三个函数都在<stdlib.h>文件中，其中void * 是万能指针，但是不能取值，一般需要什么数据类型，就用什么数据类型；若是全用void *，则可能引起越界或不完整。如果分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针NULL。当分配的内存不再使用时，需要使用free()函数将其释放掉。

malloc()：
功能是分配长度为size字节的字节块。malloc不初始化内存空间，也就是依然保留着这段内存里的数据，可能引起一些数据的错误。malloc需要我们计算字节数，如果想要分配5个int型的空间，那就是说需要5*sizeof(int)的内存空间：

int * p;
p = (int*)malloc( sizeof (int) * 5 );

calloc()：
calloc在动态分配完内存后，自动初始化该内存空间为零，避免了一些错误。malloc不需要计算字节数：

p = ( int* )calloc( 5, sizeof(int) );

但是malloc效率更高，而且很容易实现calloc的功能，所以一般不会用calloc函数。

realloc():
realloc（）是给一个已经分配了地址的指针重新分配空间，参数mem_address为原有的空间地址，newsize是重新申请的地址空间。这样可以开辟更多的内存空间，也可以缩小内存空间，但是被缩小后的那一部分的数据将会丢失。

实现原理：
malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。如果无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。