C語言標準庫內存分配函數對比：malloc、calloc、realloc 詳解

C語言標準庫內存分配函數對比：malloc、calloc、realloc 詳解

均聲明於 <stdlib.h>，返回 void*，失敗返回 NULL，需手動 free() 釋放。

1. malloc(size_t size)

• 分配 size 字節連續堆內存，內容未初始化（垃圾值）。

2. calloc(size_t num, size_t size)

• 分配 num * size 字節，內容自動初始化為 0。
• 等價於 malloc + memset(ptr, 0, num*size)，但可能更高效（內核零頁優化）。

3. realloc(void *ptr, size_t size)

• 調整 ptr 指向的內存塊大小為 size。
• 擴容：若原地址後有足夠空間就地擴展，返回原指針；否則分配新塊、拷貝數據、釋放舊塊，返回新指針。
• 縮容：可能就地縮小，也可能移動。
• ptr=NULL 時等價 malloc(size)；size=0 時等價 free(ptr)（實現定義）。

使用建議

• 分配後立即檢查 NULL。
• 釋放後置 NULL 防止懸空指針。
• 避免 realloc 頻繁小幅擴容（指數增長策略）。