C++ 动态内存

动态内存（Dynamic Memory）又称自由存储区（Free Store），是程序在运行时动态地为变量和数据结构申请内存空间的一种方式。与静态内存相比，动态内存分配申请时无法确定具体的内存大小和存储位置，需要在程序运行时进行确定。

在C语言中，动态内存的申请和释放需要使用库函数malloc()和free()，这两个函数被定义在stdlib.h头文件中。

1. malloc()函数

malloc函数用于动态分配内存，其原型为：

void *malloc(size_t size);

其中，size_t是一个无符号整数类型，它用于表示内存块大小的字节数。malloc函数返回一个void类型的指针（void *），指向分配的内存区域的起始地址。如果内存分配失败，malloc函数返回空指针（NULL）。

2. free()函数

free函数用于释放动态分配的内存，其原型为：

void free(void *ptr);

其中，ptr是一个指向要释放的内存区域的指针。须注意，ptr必须是一个通过malloc、calloc或realloc函数所分配的指针，否则释放操作将会出现未定义的行为。

3. 动态内存的使用

动态内存的使用分为以下几个步骤：

3.1 分配内存空间

使用malloc函数申请一段内存空间，其大小由实际需求决定，例如：

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

上述代码申请了一段可以存放5个int类型数据的内存空间，并将该内存空间的起始地址赋值给指针变量p。

3.2 使用内存空间

通过指针p访问申请到的内存空间，例如：

p[0] = 1;
p[1] = 2;
p[2] = 3;
p[3] = 4;
p[4] = 5;

上述代码将1~5的值分别存储到了内存空间中。

3.3 释放内存空间

在不需要使用动态内存的时候，必须使用free函数释放该内存空间，否则会造成内存泄漏。例如：

free(p);

4. 动态内存的注意事项

- 动态内存申请成功后，应该对内存空间进行初始化，以避免使用时出现未定义的行为；

- 在申请内存时，应该考虑内存分配失败的情况，避免程序出现异常情况；

- 在释放内存时，应该仔细检查指针是否满足条件，并且避免重复释放已经被释放的内存空间；

- 在动态分配的内存空间中，数据的值可以自由改变，因此在使用过程中应该注意不要越界、覆盖、遗漏等情况。