動態(tài)內(nèi)存分配（動態(tài)存儲期）

在程序執(zhí)行并使用該變量的時候分配內(nèi)存空間,使用完畢立即釋放.

動態(tài)內(nèi)存分配就 是指在程序執(zhí)行的過程中動態(tài)地分配或者回收存儲空間的分配內(nèi)存的方法。動態(tài)內(nèi)存分配不像數(shù)組等靜態(tài)內(nèi)存分配方法那樣需要預先分配存儲空間，而是由系統(tǒng)根據(jù) 程序的需要即時分配，且分配的大小就是程序要求的大小。

當程序運行到需要一個動態(tài)分配的變量或?qū)ο髸r，必須向系統(tǒng)申請取得堆中的一塊所需大小的存貯空間，用于存貯該變量或?qū)ο?。當不再使用該變量或?qū)ο髸r，也就是它的生命結(jié)束時，要顯式釋放它所占用的存貯空間，這樣系統(tǒng)就能對該堆空間進行再次分配，做到重復使用有限的資源。

在使用數(shù)組的時候，總有一個問題困擾著我們：數(shù)組應該有多大？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，你可能并不知道我們要定義的這個數(shù)組到底有多大，那么你就要把數(shù)組定義得足夠大。這樣，你的程序在運行時就申請了固定大小的你認為足夠大的內(nèi)存空間。

即使你知道你想利用的空間大小，但是如果因為某種特殊原因空間利用的大小有增加或者減少，你又必須重新去修改程序，擴大數(shù)組的存儲范圍。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重的缺陷，特別是處理某些問題時：在大多數(shù)情況下會浪費大量的內(nèi)存空間，在少數(shù)情況下，當你定義的數(shù)組不夠大時，可能引起下標越界錯誤，甚至導致嚴重后果。

我們用動態(tài)內(nèi)存分配就可以解決上面的問題. 所謂動態(tài)內(nèi)存分配就是指在程序執(zhí)行的過程中動態(tài)地分配或者回收存儲空間的分配內(nèi)存的方法。動態(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先分配存儲空間，而是由系統(tǒng)根據(jù)程序的需要即時分配，且分配的大小就是程序要求的大小。

從以上動、靜態(tài)內(nèi)存分配比較可以知道動態(tài)內(nèi)存分配相對于靜態(tài)內(nèi)存分配的特點：

1、不需要預先分配存儲空間；

2、分配的空間可以根據(jù)程序的需要擴大或縮小。

常見的動態(tài)內(nèi)存錯誤：

（1）對NULL指針進行解引用操作

（2）對分配的內(nèi)存進行操作時越過邊界

（3）釋放并非動態(tài)分配的內(nèi)存

（4）試圖釋放一塊動態(tài)分配的內(nèi)存的一部分以及一塊內(nèi)存被釋放之后被繼續(xù)使用。

說明:

1、動態(tài)分配最常見的錯誤就是忘記檢查所請求的內(nèi)存是否成功分配。

2、動態(tài)內(nèi)存分配的第二大錯誤來源是操作內(nèi)存時超出了分配內(nèi)存的邊界。

當你使用free時，可能出現(xiàn)各種不同的錯誤：

1、傳遞給free的指針必須是一個從malloc、calloc或realloc函數(shù)返回的指針。

2、傳遞給free函數(shù)一個指針，讓它釋放一塊并非動態(tài)分配的內(nèi)存可能導致程序立即終止或在晚些時候終止。

3、試圖釋放一塊動態(tài)分配內(nèi)存的一部分也有可能引起類似問題。

const 函數(shù)（補充）

? ? ? 之前一直把這個關(guān)鍵字漏掉了現(xiàn)在補上，const 限定符，它把一個對象轉(zhuǎn)換成一個常量，C語言中const關(guān)鍵字是constant的縮寫，通常翻譯為常量、常數(shù)等，有些朋友一看到const關(guān)鍵字馬上就想到了常量。事實上在C語言中const功能很強大，它可以修飾變量、數(shù)組、指針、函數(shù)參數(shù)等。

1、修飾變量：

在程序中使用const修飾變量，就可以對變量聲明為只讀特性，并保護變量值以防被修改。如下：

const int i = 5;? 變量i具有只讀特性，不能夠被更改；若想對i重新賦值，如i = 10；則是錯誤的。

值得注意的是，定義變量的同時，必須初始化。定義形式也可以寫成int const i=5，同樣正確。

此外，const修飾變量還起到了節(jié)約空間的目的，通常編譯器并不給普通const只讀變量分配空間，而是將它們保存到符號表中，無需讀寫內(nèi)存操作，程序執(zhí)行效率也會提高。

2、修飾數(shù)組

C語言中const還可以修飾數(shù)組，舉例如下：

const int array[5] = {1,2,3,4,5};

array[0] = array[0]+1; //錯誤

數(shù)組元素與變量類似，具有只讀屬性，不能被更改；一旦更改，如程序?qū)箦e。

3、修飾函數(shù)參數(shù)

const關(guān)鍵字修飾函數(shù)參數(shù)，對參數(shù)起限定作用，防止其在函數(shù)內(nèi)部被修改。所限定的函數(shù)參數(shù)可以是普通變量，也可以是指針變量。舉例如下：

void fun1(const int i)

i++; //對i的值進行了修改，程序報錯

void fun2(const int *p)

(*p)++; //對p指向空間的值進行了修改，程序報錯

保護數(shù)組中的元素：

為了避免函數(shù)的意圖不是為了修改數(shù)組當中的數(shù)據(jù)內(nèi)容，那么在函數(shù)原始聲明定義中時應使用關(guān)鍵字const，如：

int sum(const a[ ],int n);? 這段代碼告訴編譯器，該函數(shù)不能修改a所指向的數(shù)組中的內(nèi)容，如果在函數(shù)中不小心使用類似a[i]++;的表達式，那么程序?qū)箦e。

要注意的是，這樣使用const并不是要求原數(shù)組是常量，而是該函數(shù)在處理數(shù)組時將其視為常量，不可修改，這樣使用const可以保護數(shù)組當中的數(shù)據(jù)不被修改。

4、修飾指針

C語言中const修飾指針要特別注意，共有兩種形式，一種是用來限定指向空間的值不能修改；另一種是限定指針不可更改。舉例說明如下：

int i = 5;

int j = 6;

int k = 7;

const int * p1 = &i; //定義1

int * const p2 =&j; //定義2

上面定義了兩個指針p1和p2。

在定義1中const限定的是 * p1，即其指向空間的值不可改變，若改變其指向空間的值如*p1=20，則程序會報錯；但p1的值是可以改變的，對p1重新賦值如p1=&k是沒有任何問題的。

在定義2中const限定的是指針p2，若改變p2的值如p2=&k，程序?qū)箦e；但*p2，即其所指向空間的值可以改變，如 * p2=80是沒有問題的，程序正常執(zhí)行。

關(guān)于指針賦值和const需要注意一些規(guī)則：

1、把const數(shù)據(jù)或非const數(shù)據(jù)的地址初始化為指向const的指針或為其賦值是合法的

2、可以聲明并初始化一個不能指向別處的指針，關(guān)鍵是const的位置，這時候，這個指針可以修改它所指向的值，但是只能指向初始化時設置的地址。

3、在創(chuàng)建指針時還可以使用兩次const，表示該指針既不能修改它所指向的地址，也不能修改它所指向地址上的值

清單：

塊

塊指的是一塊數(shù)據(jù)，是個抽象的概念，和C語言沒有關(guān)系，這種抽象的東西，別說其他語言也能用，就是日常生活中也會把東西分塊管理，C語言中沒有對塊進行定義，因為這只是個抽象的概念，塊可以是內(nèi)存塊，數(shù)據(jù)塊，程序塊，哪怕是豆腐塊也能是塊...? 意思就是在管理中被劃分為一類的一個基本單位

存儲期：

存儲期這也是變量的特點，它稱為生存期,表示變量在內(nèi)存中存在的時間的長短。

? 1、靜態(tài)存儲期：在程序編譯時就分配內(nèi)存空間并保持不變,程序執(zhí)行結(jié)束后才釋放。

? 2、線程存儲期：thread_local,其聲明后會給每個線程分配一個單獨的私有備份

? 3、自動存儲期：局部變量通常都自動為auto 存儲期

? 4、動態(tài)存儲期：就是用new 或者malloc分配的內(nèi)存，如果不主動釋放，在整個程序都占有內(nèi)存

作用域：

這個是表示變量在哪些范圍內(nèi)起作用,由鏈接點決定。

1、塊作用域：用{}括起來的，從聲明開始到“}” 結(jié)束

? ? 2、函數(shù)作用域：goto（標識符） 的作用域為整個函數(shù)。

? ? 3、函數(shù)原型作用域：函數(shù)聲明開始，函數(shù)聲明結(jié)束而結(jié)束

? ? 4、文件作用域：整個文件或者程序

鏈接屬性：表示變量能在哪些范圍內(nèi)使用.

1、內(nèi)部鏈接 :只能在源文件內(nèi)部使用.

2、外部鏈接 : 能在源文件內(nèi)部和外部文件中使用.

3、空連接 : 只能在代碼塊內(nèi)(函數(shù)內(nèi)部)使用.

限定符：

? volatile：

? const:

? restrict:

_Atomic:

作者：Mr_Li_

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