陳正衝老師講c語言之記憶體的申請malloc() 和釋放free()
1.如何使用 malloc 函式
不要莫名其妙，其實上面這段小小的對話，就是malloc的使用過程。malloc是一個函式，專門用來從堆上分配記憶體。使用malloc函式需要幾個要求：
記憶體分配給誰?
分配多大記憶體?
是否還有足夠記憶體分配?
記憶體的將用來儲存什麼格式的資料，即記憶體用來做什麼?
分配好的記憶體在哪裡?
如果這五點都確定，那記憶體就能分配。下面先看malloc函式的原型：
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(void *)malloc(int size)
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看到了沒有，這裡的返回型別是(void *)，這是多巧妙的一個設計啊。
malloc函式的返回值是一個void型別的指標，引數為int型別資料，即申請分配的記憶體大小，單位是byte。記憶體分配成功之後，malloc函式返回這塊記憶體的首地址。你需要一個指標來接收這個地址。但是由於函式的返回值是void *型別的，所以必須強制轉換成你所接收的型別。也就是說，這塊記憶體將要用來儲存什麼型別的資料。比如：
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char *p
= (char *)malloc(100);
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在堆上分配了100個位元組記憶體，返回這塊記憶體的首地址，把地址強制轉換成char *型別後賦給char *型別的指標變數p。同時告訴我們這塊記憶體將用來儲存char型別的資料。也就是說你只能通過指標變數p來操作這塊記憶體。這塊記憶體本身並沒有名字，對它的訪問是匿名訪問。
上面就是使用malloc函式成功分配一塊記憶體的過程。但是，每次你都能分配成功嗎？
不一定。
函式同樣要注意這點：如果所申請的記憶體塊大於目前堆上剩餘記憶體塊（整塊），則記憶體分配會失敗，函式返回NULL。注意這裡說的“堆上剩餘記憶體塊”不是所有剩餘記憶體塊之和，因為malloc函式申請的是連續的一塊記憶體。既然malloc函式申請記憶體有不成功的可能，那我們在使用指向這塊記憶體的指標時，必須用if（NULL！=p）語句來驗證記憶體確實分配成功了。
2. 用 malloc 函式申請 0 位元組記憶體
另外還有一個問題：用malloc函式申請0位元組記憶體會返回NULL指標嗎？
可以測試一下，也可以去查詢關於malloc函式的說明文件。申請0位元組記憶體，函式並不返回NULL，而是返回一個正常的記憶體地址。但是你卻無法使用這塊大小為0的記憶體。這好尺子上的某個刻度，刻度本身並沒有長度，只有某兩個刻度一起才能量出長度。對於這一點一定要小心，因為這時候if（NULL！=p）語句校驗將不起作用。
3.記憶體釋放
既然有分配，那就必須有釋放。不然的話，有限的記憶體總會用光，而沒有釋放的記憶體卻在空閒。與malloc對應的就是free函數了。free函式只有一個引數，就是所要釋放的記憶體塊的首地址。比如上例：
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free(p);
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free函式看上去挺狠的，但它到底作了什麼呢？
其實它就做了一件事：斬斷指標變數與這塊記憶體的關係。
比如上面的例子，我們可以說malloc函式分配的記憶體塊是屬於p的，因為我們對這塊記憶體的訪問都需要通過p來進行。free函式就是把這塊記憶體和p之間的所有關係斬斷。從此p和那塊記憶體之間再無瓜葛。至於指標變數p本身儲存的地址並沒有改變，但是它對這個地址處的那塊記憶體卻已經沒有所有權了。那塊被釋放的記憶體裡面儲存的值也沒有改變，只是再也沒有辦法使用了。
這就是free函式的功能。按照上面的分析，如果對p連續兩次以上使用free函式，肯定會發生錯誤。因為第一使用free函式時，p所屬的記憶體已經被釋放，第二次使用時已經無記憶體可釋放了。關於這點，我(陳正衝老師)上課時讓學生記住的是：一定要一夫一妻制，不然肯定出錯。
malloc兩次只free一次會記憶體洩漏；malloc一次free兩次肯定會出錯。也就是說，在程式中malloc的使用次數一定要和free相等，否則必有錯誤。這種錯誤主要發生在迴圈使用malloc函式時，往往把malloc和free次數弄錯了。
4.記憶體釋放之後
既然使用free函式之後指標變數p本身儲存的地址並沒有改變，那我們就需要重新把p的值變為NULL：
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p
= NULL;
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這個NULL就是我們前面所說的“栓野狗的鏈子”。如果你不栓起來遲早會出問題的。比如：
在free（p）之後，你用if（NULL！=p）這樣的校驗語句還能起作用嗎？
例如：
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char *p
= (char *)
malloc(100);
strcpy(p,
“hello”);
free(p); /*
p 所指的記憶體被釋放，但是p所指的地址仍然不變*/
⋯
if (NULL
!= p)
{
/*
沒有起到防錯作用*/
strcpy(p,
“world”); /*
出錯*/
}
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釋放完塊記憶體之後，沒有把指標置NULL，這個指標就成為了“野指標”，也有書叫“懸垂指標”。這是很危險的，而且也是經常出錯的地方。所以一定要記住一條：free完之後，一定要給指標置NULL。
5.記憶體已經被釋放了，但是繼續通過指標來使用
這裡一般有三種情況：
第一種：就是上面所說的，free（p）之後，繼續通過p指標來訪問記憶體。解決的辦法就是給p置NULL。
第二種：函式返回棧記憶體。這是初學者最容易犯的錯誤。比如在函式內部定義了一個數組，卻用return語句返回指向該陣列的指標。解決的辦法就是弄明白棧上變數的生命週期。
第三種：記憶體使用太複雜，弄不清到底哪塊記憶體被釋放，哪塊沒有被釋放。解決的辦法是重新設計程式，改善物件之間的呼叫關係。
來源：http://www.cnblogs.com/haore147/p/3647437.html