準(zhǔn)備：動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配
一、為什么用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配
但我們未學(xué)習(xí)鏈表的時(shí)候，如果要存儲(chǔ)數(shù)量比較多的同類型或同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的時(shí)候，總是使用一個(gè)數(shù)組。比如說我們要存儲(chǔ)一個(gè)班級(jí)學(xué)生的某科分?jǐn)?shù)，總是定義一個(gè)float型（存在0.5分）數(shù)組：
float score[30];
但是，在使用數(shù)組的時(shí)候，總有一個(gè)問題困擾著我們：數(shù)組應(yīng)該有多大？
在很多的情況下，你并不能確定要使用多大的數(shù)組，比如上例，你可能并不知道該班級(jí)的學(xué)生的人數(shù)，那么你就要把數(shù)組定義得足夠大。這樣，你的程序在運(yùn)行時(shí)就申請(qǐng)了固定大小的你認(rèn)為足夠大的內(nèi)存空間。即使你知道該班級(jí)的學(xué)生數(shù)，但是如果因?yàn)槟撤N特殊原因人數(shù)有增加或者減少，你又必須重新去修改程序，擴(kuò)大數(shù)組的存儲(chǔ)范圍。這種分配固定大小的內(nèi)存分配方法稱之為靜態(tài)內(nèi)存分配。但是這種內(nèi)存分配的方法存在比較嚴(yán)重的缺陷，特別是處理某些問題時(shí)：在大多數(shù)情況下會(huì)浪費(fèi)大量的內(nèi)存空間，在少數(shù)情況下，當(dāng)你定義的數(shù)組不夠大時(shí)，可能引起下標(biāo)越界錯(cuò)誤，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
那么有沒有其它的方法來解決這樣的外呢體呢？有，那就是動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。
所謂動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配就是指在程序執(zhí)行的過程中動(dòng)態(tài)地分配或者回收存儲(chǔ)空間的分配內(nèi)存的方法。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配不象數(shù)組等靜態(tài)內(nèi)存分配方法那樣需要預(yù)先分配存儲(chǔ)空間，而是由系統(tǒng)根據(jù)程序的需要即時(shí)分配，且分配的大小就是程序要求的大小。從以上動(dòng)、靜態(tài)內(nèi)存分配比較可以知道動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配相對(duì)于景泰內(nèi)存分配的特點(diǎn)：
1、不需要預(yù)先分配存儲(chǔ)空間；
2、分配的空間可以根據(jù)程序的需要擴(kuò)大或縮小。
二、如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配及其管理
要實(shí)現(xiàn)根據(jù)程序的需要?jiǎng)討B(tài)分配存儲(chǔ)空間，就必須用到以下幾個(gè)函數(shù)
1、malloc函數(shù)
malloc函數(shù)的原型為：
void *malloc (unsigned int size)
其作用是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配一個(gè)長度為size的連續(xù)空間。其參數(shù)是一個(gè)無符號(hào)整形數(shù)，返回值是一個(gè)指向所分配的連續(xù)存儲(chǔ)域的起始地址的指針。還有一點(diǎn)必須注意的是，當(dāng)函數(shù)未能成功分配存儲(chǔ)空間（如內(nèi)存不足）就會(huì)返回一個(gè)NULL指針。所以在調(diào)用該函數(shù)時(shí)應(yīng)該檢測(cè)返回值是否為NULL并執(zhí)行相應(yīng)的操作。
下例是一個(gè)動(dòng)態(tài)分配的程序：
#include
#include
main()
{
int count,*array; /*count是一個(gè)計(jì)數(shù)器，array是一個(gè)整型指針，也可以理解為指向一個(gè)整型數(shù)組的首地址*/
if((array(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)
{
printf(“不能成功分配存儲(chǔ)空間。”);
exit(1);
}
for (count=0;count〈10;count++) /*給數(shù)組賦值*/
array[count]=count;
for(count=0;count〈10;count++) /*打印數(shù)組元素*/
printf(“%2d”,array[count]);
}
上例中動(dòng)態(tài)分配了10個(gè)整型存儲(chǔ)區(qū)域，然后進(jìn)行賦值并打印。例中if((array(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)語句可以分為以下幾步：
1）分配10個(gè)整型的連續(xù)存儲(chǔ)空間，并返回一個(gè)指向其起始地址的整型指針
2）把此整型指針地址賦給array
3）檢測(cè)返回值是否為NULL
2、free函數(shù)
由于內(nèi)存區(qū)域總是有限的，不能不限制地分配下去，而且一個(gè)程序要盡量節(jié)省資源，所以當(dāng)所分配的內(nèi)存區(qū)域不用時(shí)，就要釋放它，以便其它的變量或者程序使用。這時(shí)我們就要用到free函數(shù)。
其函數(shù)原型是：
void free(void *p)
作用是釋放指針p所指向的內(nèi)存區(qū)。
其參數(shù)p必須是先前調(diào)用malloc函數(shù)或calloc函數(shù)（另一個(gè)動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)區(qū)域的函數(shù)）時(shí)返回的指針。給free函數(shù)傳遞其它的值很可能造成死機(jī)或其它災(zāi)難性的后果。
注意：這里重要的是指針的值，而不是用來申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存的指針本身。例：
int *p1,*p2;
p1=malloc(10*sizeof(int));
p2=p1;
……
free(p2) /*或者free(p2)*/
malloc返回值賦給p1，又把p1的值賦給p2，所以此時(shí)p1，p2都可作為free函數(shù)的參數(shù)。
malloc函數(shù)是對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行分配的。
free函數(shù)是釋放已經(jīng)不用的內(nèi)存區(qū)域的。
所以由這兩個(gè)函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配并進(jìn)行簡單的管理了。