5.3 Allocate memory: C style

之前提到的指针的地址都是来源于对一个变量或者数组取地址，然后赋值于该指针。但是实际中，指针指向的内存地址都是动态申请到的。
内存模型

	The address space of a program contains several data segments. - Code: executable code - Data: initialized static variables - BSS: uninitialized static data including variables and constants - Heap堆: dynamically allocated memory - Stack栈: local variables, call stack - 大多数堆栈的地址申请是相向而行的，堆的地址越来越大；栈的地址越来越小

int a = 0;
int b = 0;
int c = 0;
// 栈中申请
cout << &a << endl;
cout << &b << endl;
cout << &c << endl;
// 动态申请
int * p1 = (int*) malloc (4);
int * p2 = (int*) malloc (4);
int * p3 = (int*) malloc (4);
cout << p1 << endl;
cout << p2 << endl;
cout << p3 << endl;

But different CPU architectures may be different

Memory allocation
Allocate size bytes of uninitialized storage.

void* malloc( size_t size )

Allocate 4 bytes and convert the pointer to (int *) explicitly.

int * p1 = (int*) malloc (4);

Question:

int * p1 = (int*) malloc (3);

为p1申请了三个字节，但是malloc动态分配会16位对齐，不会分配给别的程序使用，使用第四个字节也不会有问题，但是编程习惯不好。

Memory deallocation 内存释放

• The dynamically allocated memory must be deallocated explicitly!

  void free( void* ptr ) ;
  

  C++中没有内存回收机制
  Question:

  p = (int *) malloc(4 * sizeof(int));  // 分配16个字节的内存给p
  // ...
  p = (int *) malloc(8 * sizeof(int));  // 第二次分配的地址把第一次的地址覆盖了
  // 那么第一次分配的地址就会消失，无法找回，无法释放，浪费内存
  // ...
  free (p);
  

  ```cpp void foo() { int p = (int ) malloc( sizeof(int)); return; } //memory leak

// 函数中分配地址，但是没有释放就return了， // p的作用域在函数内部，return之后，p就消失了，这段内存也无法回收了 // 可以return 该指针，在函数外部释放，也是可以的

:::warning
Memory leak:

- No variable to keep the first address. The memory management system will not deallocate it automatically. Waste of memory!
:::
:::info
每次申请内存，一定要记住该内存地址，然后不用之后，就要释放；<br />内存地址在哪里申请就在哪里释放
:::
```cpp
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void foo()
{
    int *p = (int *)malloc(sizeof(int));
    return;
} //memory leak

int main()
{
    int *p = NULL;

    p = (int *)malloc(4 * sizeof(int));
    // some statements
    p = (int *)malloc(8 * sizeof(int));
    // some statements
    free(p);
    // the first memory will not be freed

    for (int i = 0; i < 1024; i++)
    {
        p = (int *)malloc(1024 * 1024 * 1024);
    }
    printf("End\n");

    return 0;
}

该程序，调用一次浪费4个字节。但是该程序体量小，程序不做回收的话，在程序终止后，操作系统会将该程序的所有内存都回收掉，所以该程序不会出现错误；但是如果体量大的程序，只申请内存而不手动释放，那么你的程序会占用超多内存，甚至耗尽内存，程序崩溃。