一、内存管理
（一）内存空间
C/C++定义了4个内存区间：
- 代码区
- 全局变量与静态变量
- 局部变量区，即栈区
- 动态存储区，即堆区
静态存储分配：
通常定义变量，编译器在编译时都可以根据该变量的类型知道所需内存空间的大小，从而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。
在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。
（二）动态内存
有些操作对象只有在程序运行时才能确定，这样编译器在编译时就无法为他们预定存储空间，只能在程序运行时，系统根据运行时的要求进行内存分配，这种方法称为动态存储分配。
所有动态存储分配都在堆区中进行。
从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。
当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间，用于存贮该变量或对象。当不再使用该变量或对象时，也就是它的生命结束时，要显式释放它所占用的存贮空间，这样系统就能对该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。
堆区是不会自动在分配时做初始化的（包括清零），所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。
二、动态内存的使用
（一）malloc/free
void * malloc(size_t num)
void free(void *p)
- malloc函数本身并不识别要申请的内存是什么类型，它只关心内存的总字节数。
- malloc申请到的是一块连续的内存，有时可能会比所申请的空间大。其有时会申请不到内存，返回NULL。
- malloc返回值的类型是void *，所以在调用malloc时要显式地进行类型转换，将void * 转换成所需要的指针类型。
- 如果free的参数是NULL的话，没有任何效果。
- 释放一块内存中的一部分是不被允许的
注意事项：
删除一个指针p（free(p);）,实际意思是删除了p所指的目标（变量或对象等），释放了它所占的堆空间，而不是删除ｐ本身，释放堆空间后，ｐ成了空悬指针，动态分配失败。返回一个空指针（NULL），表示发生了异常，堆资源不足，分配失败。
malloc与free是配对使用的， free只能释放堆空间。如果malloc返回的指针值丢失，则所分配的堆空间无法回收，称内存泄漏，同一空间重复释放也是危险的，因为该空间可能已另分配，所以必须妥善保存malloc返回的指针，以保证不发生内存泄漏，也必须保证不会重复释放堆内存空间。
动态分配的变量或对象的生命期。无名对象的生命期并不依赖于建立它的作用域，比如在函数中建立的动态对象在函数返回后仍可使用。我们也称堆空间为自由空间（free store）就是这个原因。但必须记住释放该对象所占堆空间，并只能释放一次，在函数内建立，而在函数外释放是一件很容易失控的事，往往会出错。
（二）野指针
不是NULL指针，是指向“垃圾”内存的指针。“野指针”是很危险的。
野指针的成因主要有两种：
- 指针变量没有被初始化
- 指针p被free之后，没有置为NULL，让人误以为p是个合法的指针
- 指针操作超越了变量的作用范围。这种情况让人防不胜防
（三）实例
1、实例1
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
char *p;
p = (char *)malloc(10 * sizeof(char));
if(p == NULL) {
printf("malloc failed\n");
return 0;
}
printf("p = %p\n", p);
printf("input:");
scanf("%s", p);
printf("%s\n", p);
free(p);
return 0;
}
2、实例2
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
char * get_string() {
/*
char s[] = "welcome"; //局部变量，放在栈上，函数结束自动销毁
static char s[] = "welcome"; //静态存储区，从分配开始，到程序结束才能回收
char *s = "welcome"; //指针，字符串常量，不允许修改
*/
char * s;
s = (char *)malloc(10 * sizeof(char));
if(s == NULL) {
printf("malloc failed\n");
return 0;
}
printf("input:");
scanf("%s", s);
printf("%s\n", s);
return s;
}
int main() {
char *p;
p = get_string();
printf("%s\n", p);
free(p);
p = NULL;
return 0;
}
3、实例3
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define N 20
typedef struct student {
int no;
char name[N];
float score;
}Stu;
Stu * get_info() {
Stu * p;
if((p = (Stu *)malloc(sizeof(Stu))) == NULL) {
printf("malloc failed\n");
return 0;
}
p->no = 1;
strcpy(p->name, "tom");
p->score = 90;
return p;
}
int main(int argc, const char *argv[]) {
Stu *s;
if((s = get_info()) == NULL) {
return 0;
}
printf("Student info: %d %s %2.f\n", s->no, s->name, s->score);
free(s);
s = NULL;
return 0;
}