在学习C/C++的过程中，malloc、realloc和free这些函数，都是内存操作方面最基本的函数，使用非常广泛。今天本文主要是浅显地介绍一点这些函数的原理。

Realloc

void *realloc(void *__ptr, size_t __size)

Realloc函数接受2个参数：一个指针和一个size，根据参数不同，做的事情也不同：

1、当ptr是一个空指针时，方法近似于malloc（不推荐使用）；

3、当ptr非空，而size不为0时，方法是重新为ptr分配新的内存区域，尺寸为size。

一般来说，使用realloc时，比较容易出现问题的是这么些场景：

在这里，很多中文网络上的文章有一个误区是，认为realloc的size参数为0时函数的表现完全等于free。事实上，这是不确切的，而是和操作系统的malloc库实现有关。举个例子：

nerror="javascript:errorimg.call(this);">

先调用realloc(a,0)再调用realloc(a,5)程序表现完全正常，不会崩溃，只是地址会重新分配，然而如果先调用free再调用realloc则会崩溃。

2、没有考虑realloc失败，返回值为NULL的情况，直接赋值导致指针指向了NULL，而之前的内存成为无法回收的野指针。

nerror="javascript:errorimg.call(this);">

Malloc和free这对好基友才是本文的重点。在之前的文章中我们说过，内存操作的效率远低于纯算术运算。今天本文粗浅地介绍一些malloc和free的实现原理，就能理解其中的原因。

那么，在调用malloc时，系统库到底做了什么事情呢？

Malloc对空闲内存的管理，通过空闲链表来实现。最基础的空闲链表每一个节点包含两个字段：下一段空闲内存的地址和当前空闲段的大小。对上图的情况，对应的空闲链表的基本内容是这个样子的：

nerror="javascript:errorimg.call(this);">

在执行free时，系统会将要free的这块区域标记为空闲可用，但并不会真正清除其中的值。也就是说free了一个指针然后马上去取之前地址中的值，这个值还存在。如下例所示：

nerror="javascript:errorimg.call(this);">

对C/C++来说，这块地址标记为空闲后，下次再有代码申请到这一块堆内存并写入新值后，才会真正把原值覆盖掉。当然，在实际应用中并不推荐这样的代码。

同时，free还会做的一件事情是更新空闲链表，在更新时，如果检测到这段内存前后有连续空闲内存的话，还会将这几个相邻地址的链表节点进行合并，以提高遍历效率。