存储模型

1、栈区
由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等

2、堆区
一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收

3、静态全局数据区
主要包括静态全局区和常量区

char *s = “HelloWorld”;//该字符串 HelloWorld 即存放于字符常量区，不可修改。但指针s存放于栈区。

若在程序中尝试对其修改（例如尝试修改第一个字符 *s = ‘h’;），将出现编译可通过，运行报错的情况。

同时因注意它与const修饰的变量之间的区别：

char aa = ‘A’;//aa存放于栈区
const char bb = ‘B’; //bb同样存放于栈区

const修饰的变量仅仅用于告诉编译器bb是一个常量，如果后续的程序中有出现尝试修改bb的操作时，编译将报错。
这种写法主要是为了防止程序员在后续的代码中误操作bb变量而添加的一个约束条件，并不会影响它存放的位置。

4、代码区
存放函数体的二进制代码。用于存储程序编译连接后生成的二进制机器码指令的内存区域

内存管理

1、动态内存

C/C++定义了4个定义内存区间：

（1）、代码区：放代码的，属性只读

（2）、全局变量与静态变量区（静态储出分配）
特点一：存储周期长。特点二：空间默认是清零的。
通常定义变量，编译器在编译时都可以根据该变量的类型知道所需内存空间的大小，从而系统在适当的适合为他们分配确定的存储空间。

（3）、局部变量区即栈区
在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置与处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有效。（ulimit -a 或ulimit -s ：显示栈空间）递归函数没写好可能造成栈溢出的错误。

（4）、动态存储分配动态存储区，即堆区。

1）、有些操作对象只有在程序运行才能确定，这样编译器在编译时就无法为他们预留存储空间，只能在程序运行时，系统根据运行时的要求进行内存分配，这种方法称为动态存储分配。

— 所有动态存储分配都在堆区中进行。

— 从堆上分配，亦称为动态内存分配。程序在运行的时候用malloc申请任意多少的内存，程序员自己负责在何时用free释放内存。动态内存的生存期有我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。

2）、当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存存储空间，用于存储该变量或对象。当不在使用该变量或则变量时，也就是它的声明周期结束时，要显示释放它所占用的存储空间，这样系统就能对该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。

3)、堆区是不会自动在分配时做初始化的（包括清零），所以必须用初始化（initializer）来显式初始化。

4)、malloc/free
void * malloc(size_t num)

void free(void *p)

— malloc函数本身并不识别要申请的内存是什么类型，它只关心内存的总字节数。

— malloc申请到的是一块连续的内存，有时可能会比所申请的空间大。其有时会申请不到内存，返回NULL。

— malloc返回值的类型是void* ,所以在调用malloc是要显示地进行类型转换，将void*转换成所需要的指针类型。

— 如果free的参数是NULL的话，没有任何效果。

— 释放一块内存中的一部分是不被允许的。

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

int main()
{
	char *p;
	p = (char *)malloc(10 * sizeof(char));
	
	if(p == NULL){
		printf("malloc fialed!\n");
		return 0;
	}
	printf("p = %p\n",p);	
	printf("please input 10 char:\n");
    scanf("%s",p);
	printf("p = %s\n",p);
//注意不能多输字符，不然会造成越界
    free(p); //不用的时候要记得释放 ，不然会造成内存泄漏      
	return 0;
}

动态内存深入理解

注意事项：

指针p是在栈上，p指向的空间是在堆上。

删除一个指针p（free§;），实际意思是删除了p所指的目标（变量或对象等），释放了它所指向的堆空间，而不是删除了p本身，p指针成了空悬指针。这样的指针很危险。

规范的写法：
在free（p）之后加上p = NULL这条语句

动态分配失败。返回一个空指针（NULL），表示发生了异常，堆资源不足，分配失败。
malloc与free是配对使用的，free只能释放堆空间。如果malloc返回的指针丢失，则所分配的堆空间无法回收，称内存泄漏，同一空间重复释放也是危险的，double free，因为该空间可能已另分配，所以必须妥善保存malloc返回的指针，以保证不发生内存泄漏，也必须保证不会重复释放堆内存空间。
动态分配的变量或对象的生命期。无名对象的生命期并不依赖于建立它的作用域，比如在函数中建立的动态对象在函数返回仍可使用。我们堆空间为自由空间（free store）就是这个原因。但必须记住释放该对象所占堆空间，并只能释放一次，在函数内建立，而在函数外释放是一件跟容易失控的事，往往会出错。

例子：

在这里插入图片描述

野指针

野指针不是NULL指针，是指向“垃圾”内存的指针。“野指针”是很危险的。

“野指针”的成因主要有两种：

指针变量没有初始化，系统会给你随机分配一个地址，造成段错误。

在这里插入图片描述

指针p被free之后，没有置为NULL,让人误认为p是个合法的指针。
指针操作超越了变量的作用范围。这种情况让人防不甚防。

在这里插入图片描述

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
 
#define N 20
 
typedef struct student
{
	int no;
	char name[N];
	float score;
}Stu;
 
Stu * get_info()
{
	Stu * p;
 
	p = (Stu*)malloc(sizeof(Stu));
	if(p == NULL)
	{
		printf("Malloc failed \n");
		return NULL;
	}
 
	p->no = 1;
	strcpy(p->name,"Tom");
	p->score = 90;
 
	return p;
}
 
int main(int argc, const char *argv[])
{
	Stu *s;
 
	s = get_info();
	if(s != NULL)
	{
		printf("%d  %s  %.2f \n",s->no,s->name,s->score);
		free(s);
		s = NULL;
	}
	return 0;
}