malloc calloc realloc使用及实现原理

malloc（）

void*malloc(size_t size);

malloc 在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域，size为需要的内存空间的长度，返回该区域的地址

 

calloc ( )

void*calloc(size_t nmemb, size_t size);

malloc 在内存的动态存储区中分配一块长度为nmemb(参数个数)*size（单位元素长度）字节的连续区域，

 

void *realloc(void*ptr, size_t size);

realloc（）是给一个已经分配了地址的指针重新分配空间，参数ptr为原有的空间地址， size是重新申请的地址空间 

 

区别：

malloc 不能初始化所分配的内存空间，需要调用memset或 bzero函数将内存空间初始化，如果malloc函数分配的内存空间原来没有被使用过，则其中的每一位可能都是0；但，如果这部分内存曾经被分配过，则其中可能遗留各种各样的数据（内存垃圾），也就是说，使用malloc函数的程序开始时（内存还没有被重新分配）能正常进行，但经过一段时间（内存已经被重新分配，可能会出现一些问题）。

calloc会将所分配的空间中的每一位都初始化为零。若为字符类型或整数类型的元素分配内存，那么这些元素将被初始化为0；若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；若为实型元素分配内存，则这些元素会被初始化为浮点型的0。

realloc可以对给定的指针所指向的空间进行扩大或缩小，原有的内存中的内容保持不变，但空间缩小时，则被缩小的那一部分的内容将会丢失，realloc并不保持调整后的内存空间和原来的 内存空间保持同一内存地址，realloc返回的指针很可能指向新的地址。

malloc实现原理

将可用的内存连接为一个长长的链表（即所谓的空闲链表）。调用malloc函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块，然后将该内存块一分为二（一块的大小与用户申请的大小一样，另一块就是剩下的字节），接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话），返回到链表上，调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空链上，到最后，空闲链表会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可能满足用户要求的片段了，于是malloc函数请求延时，并开始在空间中翻箱倒柜的检查内存片段，对它们进行整理，并将相邻的小空闲块合成较大的内存块