本章介绍unix操作系统的内存分配接口。
关键问题：如何分配和管理内存
在 UNIX/C 程序中，理解如何分配和管理内存是构建健壮和可靠软件的重要基础。通常使用哪些接口？哪些错误需要避免？
内存类型
- 栈内存
- 堆内存
库调用
malloc()调用
malloc 的用法，应该都会，不介绍了
free()调用
释放 malloc 分配的空间
calloc()调用
类似 malloc()，返回前会将区域全置 0。
realloc()调用
创建一个更大的内存区域，并将旧区域拷贝到新区域
常见错误
- 忘记分配内存
- 没有分配足够的内存
- 忘记初始化分配的内存
- 在用完之前释放内存
- 反复释放内存
- 错误地调用 free()
系统中的两级内存管理
当你编写一个短时间运行的程序时，可能会使用 malloc()分配一些空间。程序运行并即将完成：是否需要在退出前调用几次 free()？虽然不释放似乎不对，但在真正的意义上，没有任何内存会“丢失”。 原因很简单：系统中实际存在两级内存管理。
第一级是由操作系统执行的内存管理，操作系统在进程运行时将内存交给进程，并在进程退出（或以其他方式结束）时将其回收。
第二级管理在每个进程中，例如在调用 malloc()和 free()时，在堆内管理。即使你没有调用 free()（并因此泄露了堆中的内存），操作系统也会在程序结束运行时，收回进程的所有内存（包括用于代码、栈，以及相关堆的内存页）。无论地址空间中堆的状态如何，操作系统都会在进程终止时收回所有这些页面，从而确保即使没有释放内存，也不会丢失内存。
底层操作系统支持
malloc()和 free()不是系统调用，而是库调用。
malloc 和 free 依赖于 brk 系统调用，用于改变程序分断(break)位置：堆结束位置。 不应该直接调用 brk 或 sbrk。它们被内存分配库使用。如果你尝试使用它们，很可能会犯一些错。
可以通过 mmap()调用从操作系统获取内存。通过传入正确的参数，mmap()可以在程序中创建一个匿名（anonymous）内存区域——这个区域不与任何特定文件相关联，而是与交换空间（swap space）相关联，这种内存也可以像堆一样对待并管理。