1、記憶體分配的三種方式：

1）、從靜態儲存區分配。資料的記憶體在程式編譯時已經被分配，該記憶體在整個執行期間長期駐留，不會被釋放；程式結束時，由作業系統自動釋放。這類資料包括靜態資料和全域性資料。

2）、從棧空間分配。函式執行過程中，函式中的區域性變數的記憶體，在棧上被分配；當函式呼叫完成後，隨函式的返回空間也被釋放。

3）、從堆空間分配。由開發者動態的申請記憶體，並手動的釋放記憶體。

本文具體介紹動態記憶體分配，C語言中採用malloc、recalloc等函式分配記憶體；c++中使用new操作符申請記憶體。

malloc函式的返回值為void*，呼叫該函式時，需要顯式的型別轉化。返回值表示記憶體空間的首地址。如果該地址為NULL，表示系統沒有滿足的記憶體可供分配。因此在使用該地址之前，必須判斷是否分配成功。例如：

int*p=(int*)malloc(sizeof(int)*10);

if(p != NULL)

{

......//使用該記憶體空間

}

在該記憶體使用完成後，需要開發者手動釋放該記憶體：free(p):

這裡需要注意：1）、呼叫free後，p和所指向的記憶體地址被斷開，但是p的值仍然沒有變化，此時如果呼叫p，將會出現錯誤，這時p就是一個野指標；因此當free(p);之後，應該將p的值賦為NULL，以免p再次調用出現錯誤。2）、雖然記憶體已經分配完成，但是並沒有初始化，直接使用，取到的結果不正確。

4）、當malloc申請的記憶體不滿足使用者使用要求時，就需要重新分配記憶體，這時可以使用realloc函式。

void *realloc(
   void *memblock,
   size_t size 
);

size引數表示需要分配的位元組數

該函式的返回值為，重新分配的記憶體空間的首地址。

realloc函式，在malloc函式已經分配的記憶體基礎上再次擴充記憶體。realloc函式的返回值型別仍為void*。可以分三種情況來解釋realloc。

情況一：需要分配的記憶體空間小於已經分配的空間。

那麼這時只是從原來已經分配的記憶體空間中，將多餘的空間釋放，保留realloc函式需要的空間大小，將原來空間的的首地址賦值給realloc函式返回（這個地址和p的值是相同的）；如果這樣做的，可能會導致資料出錯，因此一般不要縮小原記憶體空間；

情況二：需要分配的記憶體空間等於已經分配的空間。

將原來記憶體空間的首地址賦值給realloc函式返回；

情況三：需要分配的記憶體空間大於已經分配的空間。

1）如果原來的記憶體後，還有足夠的空間，滿足分配要求，那麼直接在原來的記憶體的後面，分配適量的空間，並將原來空間的首地址賦值給realloc函式，返回；

2）如果原來記憶體後，沒有足量的記憶體空間，滿足分配要求，那麼重新選擇一塊足量的空間分配，並將原來已經分配的空間的資料拷貝到新分配的記憶體中，將原指標p指向的空間釋放。將新分配的空間首地址賦值給realloc函式返回，因此對於原來的空間，realloc函式在分配記憶體時，已經釋放了原來的記憶體，不需要再次釋放，否則會出錯。

情況四：當分配的記憶體大小為0

系統是可以返回一個非NULL值，但是這個空間不能被使用。使用將會出錯，效果等同於free(p);

情況五：當原來的指標為NULL

這種情況，的作用就相當於直接呼叫malloc函式一樣；可以這樣理解，NULL說明原空間沒有分配成功，那麼呼叫realloc函式，肯定需要分配一塊新的記憶體空間，這不就相當於直接呼叫了malloc函式。

情況六：如果realloc函式呼叫失敗

那麼原來的空間地址不會被釋放，保留原來的記憶體，該記憶體空間可以正常使用。

綜上，在使用malloc函式時，需要注意幾點：1）呼叫malloc函式後，需要判斷記憶體是否分配成功；2）使用空間之前，需要給空間賦初始值；3）防止記憶體越界訪問；4）釋放記憶體空間之後free(p);，需要將原指標的值賦空(p=null;)，以防再次使用產生錯誤，出現野指標；5）realloc函式對於原始的記憶體空間，在分配記憶體時已經做過處理，因此除realloc函式呼叫失敗外，其餘情況不能再次釋放原空間記憶體，否則會出錯。

2、既然malloc和free已經可以分配記憶體了，為什麼還要引入new和delete？

首先需要明白，malloc和free是c語言中的c庫函式，而new和delete是c++中的識別符號；因此這兩組擁有不同的性質；

接著，malloc和free不僅可以使用在C語言中，也可以使用在c++語言中，但是new和delete只是c++中特有的屬性，在C語言中無法使用，因此new和delete有他的侷限性；

再次，new和delete不僅需要分配記憶體空間，而且在面向物件的語言中，對於物件，還需要完成初始化，觸發物件的構造和析構，這些操作是malloc和free無法完成的（筆者就在曾經實現連結串列的過程中，在結構體定義時，將一個數組元素定義為string型別的，在使用malloc申請記憶體後，呼叫過程中無法給該元素賦值。從這個例子中可以看出雖然malloc和new分配的記憶體大小相等，但是具體的記憶體內部工作還是有區別的）。

最後，malloc在分配記憶體時，需要開發者手動的指定元素的大小，並且返回值需要顯式的型別轉化；但是new就不需要指定和轉化。

3、在c++中，既然new和delete可以完成所有分配的工作，為什麼還要保留malloc和free？

這是因為c++編譯器為了相容c編譯，是c中的所有函式可以在c++編譯器上正常使用，因此保留了malloc和free