我们使用malloc()和calloc()在堆上动态分配内存。

对于程序，静态内存分配是在其堆栈上完成的，其中为特定变量保留了预定义的内存量。

如果变量的大小动态变化，我们需要确保可以动态管理其内存。
这是可以使用malloc()和calloc()以及realloc()和free()函数的地方。

让我们了解如何使用这些功能来管理堆。

malloc()和calloc()的语法

malloc()用于在堆上分配用户定义的字节数。

由于我们将内存位置与指针相关联，因此这还将返回指向该内存位置的指针。

void* malloc(size_t size);

返回指针后，这将在堆上分配size字节。

calloc()类似，但是它不仅分配内存，而且将它们设置为零。

void* calloc(int num_blocks, size_t block_size);

这为指针分配了" num_blocks"，每个都有" block size"，并将块设置为零。

如果由于某种原因内存分配失败，则malloc()和calloc()都将返回NULL指针。

我们可以将void *指针转换为我们选择的指针，例如int，float等。

注意：这是C标准库的一部分。
因此，我们必须包含头文件<stdlib.h>。

现在我们已经了解了语法，下面通过一些示例让我们更加清楚地了解它们。

malloc()的示例

首先让我们看一下malloc()函数的示例。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
  //Allocating memory dynamically on the heap
  //for an integer, which returns an int* pointer
  int* a = (int*) malloc (sizeof(int));
  if (a != NULL)
      printf("Allocated memory for an integer\n");
  else
      printf("malloc() failed");
  int x = 100;
  //We can update the value to this location, since
  //we have allocated memory for the pointer
  *a = x;
  printf("a points to %d\n", *a);

  int* b;
  //Will give a segmentation fault, since
  //*b is not allocated any memory
  *b = x;
  printf("b points to %d\n", *b);
  
  //Free memory from the heap
  free(a);
  return 0;
}

这个例子使用malloc()为a指向的整数位置分配内存。
由于已经分配了内存，因此可以更新该值。
但是另一个未在任何地方分配内存的指针b无法更新其值，并且由于尝试访问NULL位置而出现分段错误。

输出

Allocated memory for an integer
a points to 100
[1]    14671 segmentation fault (core dumped)  ./a.out

calloc()的示例

calloc()函数的用法与此类似，但是由于它分配内存块，因此我们可以使用它为数组分配内存。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
  //Allocating memory dynamically on the heap
  //for a character array of 50 characters and
  //sets each element to zero.
  char* a = (char*) calloc (50, sizeof(char));
  if (a != NULL)
      printf("Allocated memory for a character array\n");
  else
      printf("calloc() failed");

  //We can use strcpy to copy to this array, since
  //we have allocated memory
  strcpy(a, "Hello from theitroad");

  printf("The character array is:%s\n", a);
  
  //Free the allocated memory
  free(a);

  return 0;
}

输出

Allocated memory for a character array
The character array is:Hello from theitroad
Freed memory from the heap