一、动态内存函数的介绍
1.1malloc函数
malloc函数是我们最常用最简单的一个动态空间开辟函数。
其函数原型如下所示：
该函数接收一个无符号整型变量size，表示开辟的字节数，返回的是一个void*类型的指针。
尽然返回的是指针类型，那我们就得用指针来接收。我们需要开辟什么类型的空间，就强制类型转换为什么类型。
使用该类型的函数，必然要包含头文件，其头文件为
下面为具体使用案例：
例1：
该例子中还存在众多错误。
我们先了解一下malloc函数在使用时的一些注意情况。
首先，malloc函数向内存空间申请的是一块连续可用空间，并返回这块空间的起始地址。如果开辟成功，返回的是有效使用地址，如果失败，返回的是一个null指针。
在上面的例子中我们并无法确定a指针指向的是否为有效的空间地址，我们对其进行解引用操作就有可能出错。所以我们应该先检查在使用。
其次，即便是动态开辟的空间，也不能进行越界访问内存未分配给你的空间地址。
上面的 i 增加到10时，会访问未分配的空间的内容。
返回的是void*类型，我们应该强行转换为自己需要的类型。
如果malloc函数在使用时，向内存申请size为0的空间大小，其行为是标准未定义的，取决于编译器。
有了上面的了解，例1就该改为这种情况：
释放空间的作用我们将在下文中进行讲解。
当然我们在使用时，还可以使用perror函数来打印出错的信息对我们进行提示，当指针为空时，直接报错打印信息，方便我们查找改错。
上面例1的结果：
我们发现，malloc函数并不会对我们申请的空间进行初始化，当我们需要初始化时我们可以使用memset函数自行处理。
1.2calloc函数
c语言还为我们准备了一个函数用来开辟空间，就是calloc。
其函数原型如下：
calloc函数和malloc函数一样，返回的都是void*类型的指针变量，需要具体使用者来强制类型转换在使用。
calloc函数和malloc函数不同的在于，calloc函数含有两个参数，参数1为无符号整型num，表示需要开辟的变量个数，参数2为无符号整型size，表示每个元素的大小。
也就是说，calloc函数向内存申请一块能容纳num个元素，每个元素宽度为size字节的空间，并且把每个字节都初始化为0。
其余的用法均和malloc类似，开辟成功返回起始地址，失败则返回null指针。
例2：用calloc函数开辟空间并将其赋值为‘a’
运行后结果：
这里我们便可以很形象的看到，calloc函数不仅申请了空间，还初始化为0。相当于实现了malloc函数和memset函数合在一起使用。
1.3realloc函数
realloc函数能够让我们更方便的管理一块内存空间的大小。前面介绍的malloc和calloc函数开辟的空间是固定的，当我们用着用着发现空间不够了，我想在扩容一部分空间的时候，realloc函数就登场了。
该函数能够对我们先前申请的空间进行灵活的调整，其函数原型如下：
函数返回类型依然为void*类型，指向的是增容成功后起始空间的地址。
需要注意的是，该函数的两个参数中有一个是指针，该指针为指向需扩容的空间的起始地址，而无符号整型的size则为增容后的整体字节数（原先的字节数 新增的字节数)。
当需要扩容的指针为null指针时，realloc函数和malloc函数一样。
注意：该函数调整空间的方式有两种
（1）原有空间后面有足够的空间，realloc函数会在后面自动接上一段空间，原先空间的数据不会变化。
（2）原有空间后面没有足够大的空间，realloc函数会在堆栈上找一块能够容纳整体空间的大小的空间，然后将原来空间中的元素复制到新空间，并返回指向新空间的地址。
正因为如此，我们在使用realloc函数的时候需要格外注意空指针问题。
例3：使用realloc函数新增一块空间
乍一看，例3没什么大问题，当然，在后面我们使用了free(p)进行释放。其实，例3有一个隐患，那就是如果realloc函数开辟空间失败了怎么办，有人会说，我判断了呀，但是，此时的p指向的是空指针，那还意味着，p原先指向的空间也丢了，找不到了。
所以我们应该先用临时变量进行判断周转，然后在赋值给p，避免上述情况发生。
例3的正确书写：
1.4free函数
在上面的例子中，我们一直在向内存中申请空间，那这些空间用完之后呢？我们需不需要对其回收呢？答案是肯定的，我们申请的空间一定要记得释放掉，不然会造成严重的后果。
如果我们开辟的空间都不释放，慢慢的整个内存都会被我们占用完毕，导致后面的数据无法存放，这就是内存泄漏问题。当然，在程序运行结束后，空间会自动收回。
释放空间的函数为free()函数。其函数原型为下图所示：
free函数返回类型为空，参数为需要释放的空间的地址。
使用free函数时我们要注意，一定得是动态内存管理函数开辟出来的空间才能使用free进行释放，如果ptr指针所指向的地址并不是动态内存开辟出来的，那free(ptr)的行为是未定义的。
如果ptr是null，那么free函数什么也不会做。
注意：使用free函数后，一定要把释放完成的指针置为null，避免照成野指针使用问题。
2.1错误总结：
（1）对空指针进行解引用
这个错误的出现意味着我们在进行动态内存开辟时，默认认为开辟出来的地址是有效地址。就拿例1来说，如果我们用malloc函数开辟int_max个字节的空间，malloc函数就会开辟失败，然后返回一个空指针，如果我们没有进行判断直接使用，程序就会崩溃。当然我们可以加上错误信息打印来提示我们。
（2）对动态开辟空间的越界访问
这个错误在讲解例1的时候就提到过，当下标 i 对malloc函数开辟的空间访问时，可以正常访问，一旦 i 超过了开辟空间的最大元素个数，那我们访问的数据是未知的，照成一些未知的错误。
（3）对非动态开辟内存使用free函数释放
free函数只能对动态开辟的内存进行释放，当你对一个不是开辟出来的空间进行释放，必然会引起错误。
（4）使用free释放动态内存开辟空间的一部分
什么意思呢？就拿下面的代码来说，我们用a接收了malloc函数开辟出来的空间的起始地址，但是我们在初始化的时候将地址更改了，此时的a不在指向这块内存的起始地址，而我们却对其进行了释放，这必然会引起错误。
（5）对同一块动态内存多次释放
这个代码中，我们连续对p进行释放，第一次释放并没有错误，但是第二次释放时，p虽然还是开辟出来的空间的起始地址，但是所指向的空间已经被系统收回，p此时就是一个野指针，进行释放，必然会报错。
（6）内存泄漏
如果我们一直开辟空间而忘记对其进行释放操作，就会导致程序只要在运行，空间就不会释放，我们内存的空间就会一直占用，最终导致空间不够用，造成内存泄露问题。
2.2易错题分析：
例1：
void getmemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100);
}
void test(void)
{
char* str = null;
getmemory(str);
strcpy(str, "hello world");
printf(str);
}根据上面的代码，能否打印出hello world呢？
答案是否定的，该代码无法打印出来。
原因就是我们调用getmemory函数的时候传过去的是指针str的一份临时拷贝，因此函数中p接收的指向内存开辟空间的地址并不影响str，虽然malloc开辟出来了空间，但是ptr依然是null，当函数调用完成后，p变量自动销毁，但是程序没有结束，malloc开辟的空间并没有被释放，造成内存泄漏问题。当我们回到主函数中，使用strcpy函数进行拷贝，但是str指向的依然是空指针，strcpy并不会拷贝成功，所以printf函数无法打印出字符。
我们应该进行传址调用。
例2：
char* getmemory(void)
{
char p[] = "hello world";
return p;
}
void test(void)
{
char* str = null;
str = getmemory();
printf(str);
}该代码能否打印出hello world呢？
答案是打印不出来，最终结果是随机值。
为什么呢？
str通过getmemory函数来获得空间，函数将"hello world"存于局部变量字符数组p中，返回的是指向数组的起始地址，但是一旦调用结束后，char p[ ]自动销毁，此时的str虽然指向起始地址，但是后面的内容已经被系统收回，str为野指针，指向的内容并不知道是啥，所以会打印出来随机值。
可以更改为如下版本：
例3：
void getmemory(char **p, int num)
{
*p = (char *)malloc(num);
}
void test(void)
{
char *str = null;
getmemory(&str, 100);
strcpy(str, "hello");
printf(str);
}该问题比较明显，就是未对malloc开辟的空间进行释放，有造成内存泄漏的风险。只需要在使用完后用free进行释放就可。
例4：
void test(void)
{
char* str = (char*)malloc(100);
strcpy(str, "hello");
free(str);
if (str != null)
{
strcpy(str, "world");
printf(str);
}
}虽然这个代码在某些编译器上能够成功打印出来world，但并不代表它没问题。
该代码实际上对野指针进行了访问操作。
str所指向的空间被free释放掉了，但是str还记得空间的起始地址，str当然不是null，所以进入if语句直接开始解引用，访问一个系统未分配的空间，造成野指针问题。
所以在使用free函数释放空间后，一定要将释放的地址置为null，避免再次访问。
3.1什么是柔性数组？
c99标准中，结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这个数组就叫做柔性数组成员
这两种写法都表示柔性数组，因编译器而已，总会有一种能在编译器下运行。
3.2柔性数组的特点
通俗的来讲，柔性数组就是一个没有指定大小的数组成员。那么问题来了，没有大小？那s1这个结构体的总体大小是多少？
答案是4，也就是说大小是柔性数组成员前面那个成员的大小。
所以柔性数组有以下特点：
（1）结构中的柔性数组成员前面必须至少有一个其他成员，柔性数组是结构中的最后一个成员。
（2）sizeof计算结构大小时，返回的是不包含柔性数组成员的总体大小。
（3）包含柔性数组成员的结构用malloc函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小。
3.3柔性数组的使用
例1：
我们使用malloc为struct s1类型的指针变量ps创建空间，并且为柔性数组arr开辟出来10个整型的空间，让其可以作为正常数组使用。
看到这里，有些同学有问题了？
我不用柔性数组也可以这样用啊
我写成这样的代码不行吗？
例2：
这个代码没有使用柔性数组，一样达到了上述代码的功能。
确实如此，两个代码实现的功能是一样的。那为什么还要有柔性数组呢？下面我们来看看柔性数组的优势。
3.4柔性数组的优势
在我们使用柔性数组实现例1的功能时，只需要向内存空间申请一次空间。我们只需要释放一次即可。如果在函数体内部运行，使用例2开辟出的空间需要使用两次进行释放，先释放总体为结构体开辟出来的空间，然后还要释放为结构体变量开辟出来的空间，但是用户并不知道，他所看到的可能只是一个结构体指针，然后对其释放了，这就导致内存泄漏，还不一定查找出原因。而对于例1来说，用户轻易的就能释放掉空间。
柔性数组可以提高访问速度，连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。
什么意思呢？
例1使用一次malloc开辟出的空间是连续的，直接使用即可。
例2使用两次malloc开辟的空间并非连续的，而是在内存中寻找的两块空间，容易造成碎片化的空间浪费。
lili