malloc, calloc, realloc 使用及区别

堆空间

malloc, calloc, realloc 函数分配的空间位于堆空间， C语言内存分布包括栈空间、堆空间、数据段（包括BSS段）、代码段。

malloc

函数原型： void* malloc (size_t size);
功能：请求系统动态分配size个字节的空间，如果分配成功则返回第一个字节的地址。
返回值：如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针。

calloc

函数原型： void* calloc (size_t num, size_t size);
功能：在内存的动态分配区中分配num个长度为size的连续空间。
返回值：如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针。
malloc与calloc区别：

• malloc不能初始化所分配的内存空间，也就是说malloc分配好空间后要对所分配的空间进行清理。而函数calloc会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零。也就是说，如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存，那么这些元素将保证会被初始化为0；如果你是为指针类型的元素分配内存,那么这些元素通常会被初始化为空指针。
• 函数malloc向系统申请分配指定size个字节的内存空间.返回类型是 void*类型.void*表示未确定类型的指针. void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针.

realloc

函数原型： void* realloc (void* ptr, size_t size);
功能：先判断当前的指针是否有足够的连续空间，如果有，扩大ptr指向的地址，并且将ptr返回，如果空间不够，先按照size指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，而后释放原来ptr所指内存区域（注意：原来指针是自动释放，不需要使用free），同时返回新分配的内存区域的首地址，即重新分配存储器块的地址。
返回值：如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针。
使用总结：

• realloc失败的时候，返回NULL
• realloc失败的时候，原来的内存不改变，不会释放也不会移动
• 假如原来的内存后面还有足够多剩余内存的话，realloc的内存=原来的内存+剩余内存，realloc还是返回原来内存的地址；假如原来的内存后面没有足够多剩余内存的话，realloc将申请新的内存，然后把原来的内存数据拷贝到新内存里，原来的内存将被free掉,realloc返回新内存的地址
• 如果size为0，效果等同于free()。
• 传递给realloc的指针必须是先前通过malloc(), calloc(),或realloc()分配的或者空指针
• 传递给realloc的指针可以为空指针，等同于malloc。

示例

#include "stdio.h"#include "stdlib.h"int main() {    int *a, *b, *c;    a = (int*)malloc(sizeof(int));    *a = 2;    b = (int*)realloc(nullptr, sizeof(int));    *b = 3;    printf("a=%d, b=%d\n", *a, *b);    c = (int*)realloc(a, sizeof(int));    *c = 4;    printf("a=%d, b=%d\n", *a, *b);}

输出结果：

a=2, b=3
a=4, b=3