4. 分配内存的函数

除了malloc之外，C 标准库还提供了另外两个在堆空间分配内存的函数，它们分配的内存同样由free释放。

#include <stdlib.h>

void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
void *realloc(void *ptr, size_t size);
// 返回值：成功返回所分配内存空间的首地址，出错返回 NULL

calloc的参数很像fread/fwrite的参数，分配nmemb个元素的内存空间，每个元素占size字节，并且calloc负责把这块内存空间用字节 0 填充，而malloc并不负责把分配的内存空间清零。

有时候用malloc或calloc分配的内存空间使用了一段时间之后需要改变它的大小，一种办法是调用malloc分配一块新的内存空间，把原内存空间中的数据拷到新的内存空间，然后调用free释放原内存空间。使用realloc函数简化了这些步骤，把原内存空间的指针ptr传给realloc，通过参数size指定新的大小（字节数），realloc返回新内存空间的首地址，并释放原内存空间。新内存空间中的数据尽量和原来保持一致，如果size比原来小，则前size个字节不变，后面的数据被截断，如果size比原来大，则原来的数据全部保留，后面长出来的一块内存空间未初始化（realloc不负责清零）。注意，参数ptr要么是NULL，要么必须是先前调用malloc、calloc或realloc返回的指针，不能把任意指针传给realloc要求重新分配内存空间。作为两个特例，如果调用realloc(NULL, size)，则相当于调用malloc(size)，如果调用realloc(ptr, 0)，ptr不是NULL，则相当于调用free(ptr)。

#include <alloca.h>

void *alloca(size_t size);
// 返回值：返回所分配内存空间的首地址，如果 size 太大导致栈空间耗尽，结果是未定义的

参数size是请求分配的字节数，alloca函数不是在堆上分配空间，而是在调用者函数的栈帧上分配空间，类似于 C99 的变长数组，当调用者函数返回时自动释放栈帧，所以不需要free。这个函数不属于 C 标准库，而是在 POSIX 标准中定义的。