內存區域可以分為棧，堆，靜態存儲區和常量存儲區。局部變量，函數形參，臨時變量都是在棧上獲得內存的，它們獲取的方式都是由編譯器自動執行的。
C 標準函數庫提供了許多函數來實現對堆上內存管理，其中包括：malloc函數，free函數，calloc函數和realloc函數。使用這些函數需要包含頭文件stdlib.h
1. malloc函數
malloc函數可以從堆上獲得指定字節的內存空間，其函數聲明如下：
void * malloc(int n);
其中，形參n為要求分配的字節數。如果函數執行成功，malloc返回獲得內存空間的首地址；如果函數執行失敗，那么返回值為NULL。由于malloc函數值的類型為void型指針，因此，可以將其值類型轉換后賦給任意類型指針，這樣就可以通過操作該類型指針來操作從堆上獲得的內存空間。
需要注意的是,malloc函數分配得到的內存空間是未初始化的。因此，一般在使用該內存空間時，要調用另一個函數memset來將其初始化為全0。memset函數的聲明如下：
void * memset (void * p,int c,int n) ;
該函數可以將指定的內存空間按字節單位置為指定的字符c。其中，p為要清零的內存空間的首地址，c為要設定的值，n為被操作的內存空間的字節長度。如果要用memset清0，變量c實參要為0。malloc函數和memset函數的操作語句一般如下：
int * p=NULL;
p=(int *)malloc(sizeof(int));
if(p==NULL)
printf(“Can’t get memory!\n”);
memset(p,0,siezeof(int));
注意：通過malloc函數得到的堆內存必須使用memset函數來初始化。
demo：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int main()
{
int * p=NULL;
p=(int *)malloc(sizeof(int));
if(NULL==p){
printf("Can't get memory!\n");
return -1;
}
printf("%d\n",*p); //輸出分配的空間上的值
memset(p,0,sizeof(int)); //將p指向的空間清0
printf("%d\n",*p); //輸出調用memset函數后的結果
*p=2;
printf("%d\n",*p);
return 0;
}
運行結果截圖：
2. free函數
從堆上獲得的內存空間在程序結束以后，系統不會將其自動釋放，需要程序員來自己管理。一個程序結束時，必須保證所有從堆上獲得的內存空間已被安全釋放，否則，會導致內存泄露。例如上面的demo就會發生內存泄露。
free函數可以實現釋放內存的功能。其函數聲明為：
void free (void * p);
由于形參為void指針，free函數可以接受任意類型的指針實參。
但是，free函數只是釋放指針指向的內容，而該指針仍然指向原來指向的地方，此時，指針為野指針，如果此時操作該指針會導致不可預期的錯誤。安全做法是：在使用free函數釋放指針指向的空間之后，將指針的值置為NULL。因此，對于上面的demo，需要在return
語句前加入以下兩行語句：
free(p);
p=NULL;
注意：使用malloc函數分配的堆空間在程序結束之前必須釋放。
3. calloc函數
calloc函數的功能與malloc函數的功能相似，都是從堆分配內存。其函數聲明如下：
void *calloc(int n,int size);
函數返回值為void型指針。如果執行成功，函數從堆上獲得size X n的字節空間，并返回該空間的首地址。如果執行失敗，函數返回NULL。該函數與malloc函數的一個顯著不同時是，calloc函數得到的內存空間是經過初始化的，其內容全為0。calloc函數適合為數組申請空間，可以將size設置為數組元素的空間長度，將n設置為數組的容量。
demo：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 5
int main()
{
int * p=NULL;
int i=0;
//為p從堆上分配SIZE個int型空間
p=(int *)calloc(SIZE,sizeof(int));
if(NULL==p){
printf("Error in calloc.\n");
return -1;
}
//為p指向的SIZE個int型空間賦值
for(i=0;i<SIZE;i++)
p[i]=i;
//輸出各個空間的值
for(i=0;i<SIZE;i++)
printf("p[%d]=%d\n",i,p[i]);
free(p);
p=NULL;
return 0;
}
運行結果：
提示：calloc函數的分配的內存也需要自行釋放。
4. realloc函數
realloc函數的功能比malloc函數和calloc函數的功能更為豐富，可以實現內存分配和內存釋放的功能，其函數聲明如下：
void * realloc(void * p,int n);
其中，指針p必須為指向堆內存空間的指針，即由malloc函數、calloc函數或realloc函數分配空間的指針。realloc函數將指針p指向的內存塊的大小改變為n字節。如果n小于或等于p之前指向的空間大小，那么。保持原有狀態不變。如果n大于原來p之前指向的空間大小，那么，系統將重新為p從堆上分配一塊大小為n的內存空間，同時，將原來指向空間的內容依次復制到新的內存空間上，p之前指向的空間被釋放。relloc函數分配的空間也是未初始化的。
注意：使用malloc函數，calloc函數和realloc函數分配的內存空間都要使用free函數或指針參數為NULL的realloc函數來釋放。
demo：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int * p=NULL;
p=(int *)malloc(sizeof(int));
*p=3;
printf("p=%p\n",p);
printf("*p=%d\n",*p);
p=(int *)realloc(p,sizeof(int));
printf("p=%p\n",p);
printf("*p=%d\n",*p);
p=(int *)realloc(p,3*sizeof(int));
printf("p=%p\n",p);
printf("*p=%d",*p);
//釋放p指向的空間
realloc(p,0);
p=NULL;
return 0;
}
運行結果：
從結果中，你看到了什么？
注意：如果要使用realloc函數分配的內存，必須使用memset函數對其內存初始化。