内存分配

内存是计算机中非常稀有的资源，了解一个内存的架构，如何理解操作系统管理内存，作为一个程序员更好的使用内存是非常有必要的

在一个典型的架构中，分配给应用程序的内存被分为 4 个区段：

• 堆区 - 动态内存，可以分配任意大小的内存，只要不超过计算机内存的可用容量，堆并不是数据结构中的堆实现
• 栈区 - 用于存放函数调用时的所有信息，包括所有的局部变量，生命周期只存在函数运行期间
• 静态/全局数据段 - 不在函数中定义的变量，生命周期贯穿整个程序
• 代码段 - 存放程序执行的指令

栈区、静态/全局数据段、代码段在运行期间的大小是不会增长的

在栈中执行的函数永远都是栈顶的函数在执行，其他的函数暂停执行等待上面的函数执行完，然后自动回收空间。main函数永远都处于栈底，因为它是程序的入口，也是出口。如果在运行期间耗尽了栈空间，就会产生栈溢出现象，导致程序崩溃

而堆是由程序员自己可以分配的内存空间，由程序员手动分配，手动回收，一切都交给程序员来决定。C 提供了四个函数用来操作堆，它们都由stdlib.h提供：

• malloc(size) - 在堆中分配指定字节大小的空间，并返回一个指向该内存起始地址的void类型指针，不会初始化，会得到垃圾值
• calloc(num, size) - 和malloc差不多，但是会初始化值为0
• realloc(void *ptr, size) - 重新分配通过malloc/calloc分配的内存空间并拷贝数据，可以增大或减小，并返回指向该起始地址的void类型指针
• free(void *ptr) - 释放指定地址的内存空间

int a;
int *p;
// 在堆中分配 sizeof(int) 大小的空间
p = (int *)malloc(sizeof(int));
*p = 1;
printf("%d", *p); // 1

如果malloc找不到内存中可分配的内存块就会返回NULL

之前无法在运行期间指定数组大小的问题，也可以通过动态内存分配来解决了

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

int main(void){
  int n;
  scanf("%d", &n);
  int arr = (int *)malloc(n * sizeof(int));
  return 0;
}