malloc,calloc,realloc,memset之间的关系

阅读下面文章可以同时参考C运行时库（C run-time library）

1.首先要了解的是：

堆栈区（stack）：由编译器自动分配与释放，存放函数的参数值，局部变量，临时变量等等，它们获取的方式都是由编译器自动执行的

堆区（heap）：一般由程序员分配与释放，基程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收（C/C++没有此等回收机制，Java/C#有），注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。

全局区（静态区）（static）：全局变量和静态变量的存储是放在一块儿的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后由系统释放。

文字常量区：常量字符串是放在这里的，程序结束后由系统释放。

程序代码区：存放函数体的二进制代码。

2.malloc()可以从堆上获得指定字节的内存空间

void *malloc(

size_t size

);

(1)形参size为要求分配的字节数。

(2)如果函数执行成功，malloc返回获得内存空间的首地址；如果函数执行失败，那么返回值为NULL。

(3)由于 malloc函数值的类型为void型指针，因此，可以将其值类型转换后赋给任意类型指针，这样就可以通过操作该类型指针来操作从堆上获得的内存空间。

(4)malloc函数分配得到的内存空间是未初始化的。因此，一般在使用该内存空间时，要调用另一个函数memset来将其初始化为全0。

3.memset()将指定的内存空间按字节单位置为指定的字符

void *memset(

void *dest,

int c,

size_t count

);

该函数可以将指定的内存空间按字节单位置为指定的字符c。其中，dest为要清零的内存空间的首地址，c为要设定的值，count为被操作的内存空间的字节长度。如果要用memset清0，变量c实参要为0。

4.calloc函数的功能与malloc函数的功能相似，都是从堆分配内存

void *calloc(

size_t num,

size_t size

);

(1)calloc函数为数组分配存储空间num元素，每个长度size字节。 每个元素初始化为 0。

(2)calloc返回指向分配的空间的指针。 返回值指向的存储空间保证适当对齐任何类型的对象的存储。 若要获取指向一种类型的指针，而不是返回void，应使用类型转换。

5.realloc()可以实现内存分配和内存释放的功能

void *realloc(

void *memblock,

size_t size

);

(1)指针memblock必须为指向堆内存空间的指针，即由malloc函数、calloc函数或realloc函数分配空间的指针。

(2)realloc函数将指针 memblock指向的内存块的大小改变为size字节。如果size小于或等于memblock之前指向的空间大小，那么。保持原有状态不变。如果size大于原来memblock之前指向的空间大小，那么，系统将重新为memblock从堆上分配一块大小为size的内存空间，同时，将原来指向空间的内容依次复制到新的内存空间上，memblock之前指向的空间被释放。relloc函数分配的空间也是未初始化的。

？？？（3）realloc是从堆上分配内存的，当扩大一块内存空间时， realloc()试图直接从堆上现存的数据后面的那些字节中获得附加的字节，如果能够满足，自然天下太平；可如果数据后面的字节不够的话，问题就出来了，那么就使用堆上第一个有足够大小的自由块，现存的数据然后就被拷贝至新的位置，而老块则放回到堆上。

6.free()

void free(

void *memblock

);

(1)从堆上获得的内存空间在程序结束以后，系统不会将其自动释放，需要程序员来自己管理。一个程序结束时，必须保证所有从堆上获得的内存空间已被安全释放，否则，会导致内存泄露

(2)若释放了无效的指针（malloc/calloc/realloc的指针指向未分配的内存块），可能会影响后续分配请求，并导致错误

注意：

1.有经验的程序员更喜欢使用calloc()，因为这样的话新分配内存的内容就不会有什么问题，调用calloc()肯定会清0，并且可以避免调用memset().

2.进程对动态内存的请求被认为是不紧迫的。例如，当进程的可执行文件被装入时，进程并不一定立即对所有的代码进行访问。类似地，当进程调用malloc() 请求动态内存时，并不意味着进程很快就会访问所有获得的内存。因此一般来说，内核总是尽量推迟给用户态进程动态分配内存。

3.malloc（）函数有一个参数，即分配的内存空间的大小，malloc在分配内存的时候会保留一定的空间用来记录分配情况，分配的次数越多，这些记录占用的空间就越多。另外，根据malloc实现策略的不同，malloc每次在分配的时候，可能分配的空间比实际要求的多些，多次分配会导致更多的这种浪费，当然，这些都跟malloc的实现有关；

4.relloc（）可以对给定的指针所指的空间进行扩大或者缩小，无论是扩张或者缩小，原有内存中的内容将保持不变。当然，对于缩小，则被缩小的那一部分的内容会丢失。

relloc（）并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址，相反，relloc返回的指针很可能指向一个新地址。所以在代码中，我们必须将relloc的返回值，重新赋值给memblock ： memblock =(size_t *) relloc (memblock ,sizeof(size_t )*15);