2 动态存储分配
在此之前，我们用于存储数据的变量和数组都必须在说明部分进行定义。C编译程序通过定义语句了解它们所需存储空间的大小，并预先为其分配适当的内存空间。这些空间一经分配，在变量或数组的生存期内是固定不变的。故称这种分配方式为“静态存储分配”。
C语言中还有一种称作“动态存储分配”的内存空间分配方式：在程序执行期间需要空间来存储数据时，通过“申请”得到指定的内存空间；当有闲置不用的空间时，可以随时将其释放。用户可以通过调用C语言提供的标准库函数来实现动态分配，从而得到指定数目的内存空间或释放指定的内存空间。
ANSI C标准为动态分配系统定义了四个函数：malloc、calloc、free、realloc。使用这些函数时，必须在程序开头包含头文件 stdlib.h。
2.1 malloc 函数和 free 函数
2.1.1 malloc 函数
ANSI C标准规定 malloc 函数返回值类型为 void*，函数的调用形式为：malloc(size)。要求 size 的类型为 unsigned int。
malloc 函数用来分配 size 个字节的存储区，返回一个指向存储区首地址的基类型为 void 的地址。若没有足够的内存单元供分配，函数返回空(NULL)。
假设 short int 型数据占2字节、float 型数据占4字节存储单元，则以下程序段将使 pi 指向一个 short int 类型的存储单元，使 pf 指向一个 float 类型的存储单元：
short int *pi;
float *pf;
pi = (short*)malloc(2);
pf = (float*)malloc(4);
if (pi != NULL) *pi = 6;
if (pf != NULL) *pf = 3.8;
由于在 ANSI C 中 malloc 函数返回的指针为 void*（无值型），故在调用函数时，必须利用强制类型转换将其转成所需的类型。上面的程序段中，调用 malloc 函数时括号中的 * 号不可少，否则就转换成普通变量类型而不是指针类型了。
由动态分配得到的存储单元没有名字，只能靠指针来引用它。一旦指针改变指向，元存储单元及所存储数据都将无法再引用。通过 malloc 函数所分配的动态存储单元中没有初值。
在动态申请存储空间时，若不能确定数据类型所占字节数，可以使用 sizeof 运算符来求得。
例如：
pi = (int*)malloc(sizeof(int));
pf = (float*)malloc(sizeof(float));
这是一种常用形式。此时将由系统来计算指定类型的字节数，采用这种形式将有利于程序的移植。
2.1.2 free 函数
函数的调用形式为：
free(p);
这里指针变量 p 必须指向由动态分配函数 malloc 或 calloc 分配的地址。free 函数将指针 p 所指的存储空间释放，使这部分空间可以由系统重新支配。此函数没有返回值。
2.2 calloc 函数
ANSI C 标准规定 calloc 函数返回值的类型为 void*，函数的调用形式为：
calloc(n, size);
要求 n 和 size 的类型都为 unsigned int。
calloc 函数用来给 n 个同一类型的数据项分配连续的存储空间，每个数据项的长度为 size 个字节。若分配成功，函数返回存储空间的首地址；否则返回空。通过调用 calloc 函数所分配的存储单元，系统自动赋初值为0。例如：
char *ps;
ps = (char*)calloc(10, sizeof(char));
以上函数调用语句开辟了10个连续的 char 类型的存储单元，由 ps 指向存储单元的首地址。每个存储单元可以存放一个字符。
使用 calloc 函数动态开辟的存储单元相当于开辟了一个一维数组。函数的第一个参数决定了一维数组的大小；第二个参数决定了数组元素的类型。函数的返回值就是数组的首地址。使用 calloc 函数开辟的动态存储单元，可以用 free 函数释放。
2.3 编写程序，利用malloc函数开辟动态存储单元，存放输入的三个整数，然后按从小到大顺序输出这三个数。
1 #include <stdio.h>
2 #include <stdlib.h> //malloc函数所在头文件
3
4 //交换函数，将三个整数按从小到大顺序排列
5 void Exchange(int *pS, int *pM, int *pB);
6
7 //main函数
8 int main()
9 {
10 int *p1, *p2, *p3;
11 p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
12 p2 = (int*)malloc(sizeof(int));
13 p3 = (int*)malloc(sizeof(int));
14
15 printf("Please enter three integer numbers.\n");
16
17 if(p1 != NULL && p2 != NULL && p3 != NULL)
18 {
19 scanf("%d%d%d", p1, p2, p3);
20 //调用交换函数
21 Exchange(p1, p2, p3);
22
23 //*p1 < *p2 < *p3
24 printf("%d %d %d", *p1, *p2, *p3);
25 }
26 //释放动态存储空间
27 free(p1);
28 free(p2);
29 free(p3);
30 return 0;
31 }
32
33 void Exchange(int *pS, int *pM, int *pB)
34 {
35 int nn; //中间变量
36
37 if (*pS > *pM)
38 {
39 nn = *pS;
40 *pS = *pM;
41 *pM = nn;
42 }
43 if (*pS > *pB)
44 {
45 nn = *pS;
46 *pS = *pB;
47 *pB = nn;
48 }
49 if (*pM > *pB)
50 {
51 nn = *pM;
52 *pM = *pB;
53 *pB = nn;
54 }
55 }
MALLOC