C語言中的內存分配與釋放
對C語言一直都是抱着學習的態度，很多都不懂，今天突然被問道C語言的內存分配問題，說了一些自己知道的，但感覺回答的並不完善，所以才有這篇筆記，總結一下C語言中內存分配的主要內容。
相關問題
剛剛在一篇博文看到一個簡單的問題：
//code1
char* toStr()
{
char *s = "abcdefghijkl";
return s;
}
int main()
{
cout << toStr() << endl;
return 0;
}
//code2
char* toStr()
{
char s[] = "abcdefghijkl";
return s;
}
int main()
{
cout << toStr() << endl;
return 0;
}
兩段代碼都很簡單，輸出一段字符，類型不同，一個是char*字符串，一個是char[]數據。
結果你知道嗎? 這個我確實知道，相信大部分人也都回知道，必然有一個不好使，或者兩個都不好使！！！都對就沒意思了~
結果：第一個正確輸出，第二個輸出亂碼。
原因：在於局部變量的作用域和內存分配的問題，第一char*是指向一個常量，作用域為函數內部，被分配在程序的常量區，直到整個程序結束才被銷毀，所以在程序結束前常量還是存在的。而第二個是數組存放的，作用域為函數內部，被分配在棧中，就會在函數調用結束后被釋放掉，這時你再調用，肯定就錯誤了。
內存分配
什么是局部變量、全局變量和靜態變量？
顧名思義，局部變量就是在一個有限的范圍內的變量，作用域是有限的，對於程序來說，在一個函數體內部聲明的普通變量都是局部變量，局部變量會在棧上申請空間，函數結束后，申請的空間會自動釋放。而全局變量是在函數體外申請的，會被存放在全局（靜態區）上，知道程序結束后才會被結束，這樣它的作用域就是整個程序。靜態變量和全局變量的存儲方式相同，在函數體內聲明為static就可以使此變量像全局變量一樣使用，不用擔心函數結束而被釋放。
相關函數：
void *malloc(size_t size); void free(void *p); /*一般這樣用 Struct elem *p; p = (struct elem*)malloc(sizeof(struct elem)) void free(p) */
malloc原理
malloc函數的實質體現在，它有一個將可用的內存塊連接為一個長長的列表的所謂空閑鏈表。調用malloc函數時，它沿連接表尋找一個大到足以滿足用戶請求所需要的內存塊。然后，將該內存塊一分為二（一塊的大小與用戶請求的大小相等，另一塊的大小就是剩下的字節）。接下來，將分配給用戶的那塊內存傳給用戶，並將剩下的那塊（如果有的話）返回到連接表上。調用free函數時，它將用戶釋放的內存塊連接到空閑鏈上。到最后，空閑鏈會被切成很多的小內存片段，如果這時用戶申請一個大的內存片段，那么空閑鏈上可能沒有可以滿足用戶要求的片段了。於是，malloc函數請求延時，並開始在空閑鏈上翻箱倒櫃地檢查各內存片段，對它們進行整理，將相鄰的小空閑塊合並成較大的內存塊。如果無法獲得符合要求的內存塊，malloc函數會返回NULL指針，因此在調用malloc動態申請內存塊時，一定要進行返回值的判斷。
分類：
- 棧區（stack）—由編譯器自動分配釋放，存放函數的參數值，局部變量的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。
- 堆區（heap）—一般由程序員分配釋放，若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表
- 全局區（靜態區）（static）—全局變量和靜態變量的存儲是放在一塊的，初始化的全局變量和靜態變量在一塊區域，未初始化的全局變量和未初始化的靜態 變量在相鄰的另一塊區域。 程序結束后由系統釋放。
- 常量區—常量字符串就是放在這里的，直到程序結束后由系統釋放。上面的問題就在這里！！！
- 代碼區—存放函數體的二進制代碼。
直接搬運的代碼，確實很好！！容易理解
//main.cpp
int a = 0; //全局初始化區
char *p1; //全局未初始化區
main()
{
int b; //棧
char s[] = "abc"; //棧
char *p2; //棧
char *p3 = "123456"; //123456\\0在常量區，p3在棧上。
static int c =0;//全局（靜態）初始化區
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);//分配得來得10和20字節的區域就在堆區。
strcpy(p1, "123456"); //123456\\0放在常量區，編譯器可能會將它與p3所指向的"123456"優化成一個地方。
}
此外，還有realloc(重新分配內存)、calloc（初始化為0）、alloca（在棧上申請內存，自動釋放）等。
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