malloc 和alloc及calloc的區別

C語言跟內存分配方式

　　（1） 從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量，static變量。

　　（2） 在棧上建立。在執行函數時，函數內局部變量的存儲單元均可以在棧上建立，函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放。棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，可是分配的內存容量有限。

　　（3）從堆上分配，亦稱動態內存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內存，程序員本身負責在什麼時候用free或delete釋放內存。動態內存的生存期由咱們決定，使用很是靈活，但問題也最多

　　C語言跟內存申請相關的函數主要有 alloca,calloc,malloc,free,realloc,sbrk等.

　　其中alloca是向棧申請內存,所以無需釋放. malloc分配的內存是位於堆中的,而且沒有初始化內存的內容,所以基本上malloc以後,調用函數memset來初始化這部分的內存空間.

　　calloc則將初始化這部分的內存,設置爲0. 而realloc則對malloc申請的內存進行大小的調整.申請的內存最終須要經過函數free來釋放. 而sbrk則是增長數據段的大小;

　　malloc/calloc/free基本上都是C函數庫實現的,跟OS無關.C函數庫內部經過必定的結構來保存當前有多少可用內存.若是程序malloc的大小超出了庫裏所留存的空間,那麼將首先調用brk系統調用來增長可用空間,而後再分配空間.free時,釋放的內存並不當即返回給os,而是保留在內部結構中. 能夠打個比方: brk相似於批發,一次性的向OS申請大的內存,而malloc等函數則相似於零售,知足程序運行時的要求.這套機制相似於緩衝.

　　使用這套機制的緣由: 系統調用不能支持任意大小的內存分配(有的系統調用只支持固定大小以及其倍數的內存申請,這樣的話,對於小內存的分配會形成浪費; 系統調用申請內存代價昂貴,涉及到用戶態和核心態的轉換. 函數malloc()和calloc()均可以用來分配動態內存空間，但二者稍有區別。

　　malloc()函數有一個參數，即要分配的內存空間的大小：

　　Void *malloc(size_t size);

　　calloc()函數有兩個參數，分別爲元素的數目和每一個元素的大小，這兩個參數的乘積就是要分配的內存空間的大小：

　　void*calloc(size_t numElements，size_t sizeOfElement)；

 

　若是調用成功，函數malloc()和calloc()都將返回所分配的內存空間的首地址。

　　malloc() 函數和calloc()函數的主要區別是前者不能初始化所分配的內存空間，然後者能。若是由malloc()函數分配的內存空間原來沒有被使用過，則其中 的每一位可能都是0；反之，若是這部份內存空間曾經被分配、釋放和從新分配，則其中可能遺留各類各樣的數據。也就是說，使用malloc()函數的程序開 始時(內存空間尚未被從新分配)能正常運行，但通過一段時間後(內存空間已被從新分配)可能會出現問題。

　　calloc() 函數會將所分配的內存空間中的每一位都初始化爲零，也就是說，若是你是爲字符類型或整數類型的元素分配內存，那麼這些元素將保證會被初始化爲零；若是你是 爲指針類型的元素分配內存，那麼這些元素一般(但沒法保證)會被初始化爲空指針；若是你是爲實數類型的元素分配內存，那麼這些元素可能(只在某些計算機 中)會被初始化爲浮點型的零。

　　malloc() 函數和calloc()函數的另外一點區別是calloc()函數會返回一個由某種對象組成的數組，但malloc()函數只返回一個對象。爲了明確是爲一 個數組分配內存空間，有些程序員會選用calloc()函數。可是，除了是否初始化所分配的內存空間這一點以外，絕大多數程序員認 爲如下兩種函數調用方式沒有區別：

　　calloc(numElements ，sizeOfElement)；

　　malloc(numElements *sizeOfElement) ；

　　須要解釋的一點是，理論上(按照ANSIC標準)指針的算術運算只能在一個指定的數組中進行，可是在實踐中，即便C編譯程序或翻譯器遵循這種規定，許多C 程序仍是衝破了這種限制。所以，儘管malloc()函數並不能返回一個數組，它所分配的內存空間仍然能供一個數組使用(對realloc()函數來講同 樣如此，儘管它也不能返回一個數組)。

　　總之，當你在calloc()函數和malloc()函數之間做選擇時，你只需考慮是否要初始化所分配的內存空間，而不用考慮函數是否能返回一個數組。

　　當程序運行過程當中malloc了,可是沒有free的話,會形成內存泄漏.一部分的內存沒有被使用,可是因爲沒有free,所以系統認爲這部份內存還在使用,形成不斷的向系統申請內存,是的系統可用內存不斷減小.可是,內存泄漏僅僅指程序在運行時,程序退出時,OS將回收全部的資源.所以,適當的重起一下程序,有時候仍是有點做用.