我正在参加哈佛大学的MOOC课程CS50。我的最后一个讲座是关于内存分配和指针（两个对我来说绝对新的概念）。
所教的是malloc(10*sizeof(char))在堆上分配足够的字节来存储10个字符并返回指向第一个字节的指针，该指针可以保存在另一个变量中，如下所示char *x = malloc(10*sizeof(char))。为了释放记忆，人们会使用free(x)。
但还有另一种方法可以让计算机保留足够的内存来存储10个字符，即char c[10]。
c上面的代码片段中也是char*类型的指针？char c[10]是否也像malloc那样在堆上保留内存？char c[3] = "aaa";free(c);返回运行时错误;所以我似乎无法释放我用char c[3]分配的内存。这是为什么？我真的很感激为那些刚学过指针的人量身定做的答案。
所教的是
malloc(10*sizeof(char))在堆上分配足够的字节来存储10个字符并返回指向第一个字节的指针，该指针可以保存在另一个变量中，如下所示char *x = malloc(10*sizeof(char))。为了释放记忆，人们会使用free(x)。
“在堆上”是一个实现概念，而不是C语言概念。 C语言本身并不关心将内存划分为具有不同特征的单独区域，实际上并不一定是任何给定的C实现实际上都是这样。
即使在介绍性课程中 - 尤其是在入门课程中 - 使用C语言概念比使用特定实现风格的概念更好。在这种情况下，相关的C语言概念是存储持续时间：
对象具有确定其生命周期的存储持续时间。有四个存储持续时间：静态，线程，自动和已分配。
（Qazxswpoi）
你的C2011, 6.2.4/1调用分配的对象（你的指针malloc()所指向的）具有“已分配”的持续时间。这意味着它的生命周期一直持续到通过调用x释放该对象。请注意变量free()，具有自动存储持续时间的指针和x最初指向的对象之间的区别，这是一个大小为10 xs的无类型对象。
还有（更多），但是你的旅程中的这一点很早就深入研究了标准。尽管如此，我发现这种表征对于解决诸如你提出的问题更有用。
但还有另一种方法可以让计算机保留足够的内存来存储10个字符，即
char。
是的，这是真的。
- 在上面的代码片段中c也是
char c[10]类型的指针吗？
在该声明的范围内，标识符char*指的是10个cs的数组。数组和指针之间存在密切关系，但它们完全没有相同之处。这是一个至关重要的观点，许多新的C程序员都会绊倒，所以我再说一遍：数组和指针不是一回事。然而，详细信息将提供一个完整的答案，并且您已经可以在SO上找到几次这样的答案。
换句话说，标识符char指定c的值可以指向的一种东西，但要记住x的（指针）值与它指向的对象不同。
x是否也像char c[10]那样在堆上保留内存？
如果你的malloc声明出现在函数内，那么它声明一个具有自动存储持续时间的数组。这意味着数组的生命周期将持续到标识符c超出范围。实现的关注点是该阵列的存储位置，但在提供堆/堆栈区别的实现上，存储很可能是堆栈而不是堆。
- 分配内存的方法是否相同？
不.c分配一个具有已分配存储持续时间的对象，该程序的生命周期是该程序负责明确管理的。另一个分配具有自动存储持续时间的对象，其生存期由标识符的范围确定。
malloc()返回运行时错误;所以我似乎无法释放我用charchar c[3] = "aaa";free(c);分配的内存。这是为什么？
最直接的，是因为c[3]函数的规范明确说明
[I]如果参数与先前由内存管理函数返回的指针不匹配，或者如果通过调用free或realloc释放了空间，则行为未定义。
（Qazxswpoi）
也就是说，如果您尝试释放指向具有自动持续时间的对象的指针，则该标准不需要运行时错误（或任何特定的其他行为），但它明确否认您可以通过这种方式释放内存的任何承诺。
但是，我认为更令人满意的答案是，free()是如何标记具有分配存储持续时间的对象的生命周期的结束，而不是具有自动（或其他）持续时间的对象。对象的存储位置（例如堆栈与堆）是辅助的。
- 在上面的代码片段中c也是char *类型的指针吗？
不它不是。这是十个C2011, 7.22.3.3/2阵列。
但是，当在期望指针的上下文中使用时，数组的名称可以转换为指针，因此有效地使用它就好像它是指针一样。
- char c [10]是否也像malloc一样在堆上保留内存？
不会。堆和堆栈也不是完全准确的术语，但我不会进一步扩展。
根据标准，free()所做的是“动态内存分配”。
char的行为取决于背景。
malloc()内），它会创建一个自动存储持续时间的数组。就程序而言，当退出范围时（例如，如果函数返回），该数组就不再存在。
- 分配内存的方法是否相同？
不。
char c [3] =“aaa”; free（c）;返回运行时错误;所以我似乎无法释放我用char c分配的内存[3]。这是为什么？
因为char c[10];在传递指向动态分配内存的指针时只定义了行为 - 即由{}，free()或malloc()或calloc()指针（导致realloc()无效）返回。
NULL是静态或自动存储持续时间的数组，具体取决于上下文，如上所述。它不是动态分配的，因此将其传递给free()会给出未定义的行为。常见的症状是运行时错误，但不是唯一可能的症状。
“char c [10];”在本地堆栈或加载程序时创建的全局数据区域中保留空间，就程序而言，它不是堆内存（对于OS可能不同）。
当在表达式中使用时，数组会衰减到指向其第一个元素的指针（例如，这就像下面的代码一样）：
您不能释放使用类型var [size]语法声明的数组，因为它既可以是当前函数的本地函数，也可以是整个程序的全局函数。堆内存不以这种方式绑定到任何特定上下文（用于引用堆内存的变量但不是指向内存的变量）。
句法考虑因素：
首先，cand和free()的类型是不同的：c的类型是你期望的x，而x的类型是char*，这是一个由10个字符元素组成的数组。
因此，c和char[10]不能完全等价：当你说x时，编译器只是想到单个c的单个地址。但是，当你说x时，编译器会考虑整个数组对象及其所有十个char元素。因此，代码
c将打印
char在64位机器上。 printf("sizeof(x) = %zd\n", sizeof(x));
printf("sizeof(*x) = %zd\n", sizeof(*x));
printf("sizeof(c) = %zd\n", sizeof(c));
给出了存储地址所需的字节数，sizeof(x) = 8
sizeof(*x) = 1
sizeof(c) = 10
给出了指针sizeof(x)指向的字节数，sizeof(*x)给出了存储十个x元素的完整数组所需的字节数。
那么，为什么我可以在任何可以在C中使用sizeof(c)的地方使用char？
这个技巧叫做数组指针衰减：无论何时在需要指针的上下文中使用数组，编译器都会静默地将数组衰减为指向其第一个元素的指针。 C中只有两个位置，您可以在其中实际使用数组。第一个是c（这是x的原因），第二个是地址运算符sizeof()。在所有其他情况下，任何使用sizeof(x) != sizeof(c)都会调用数组指针衰减。这包括&之类的东西。此表达式定义为等效于c，因此编译器将数组c[3]衰减为指向其第一个元素的指针，然后应用指针算术*(c+3)，然后取消引用生成的指针。听起来很复杂，令人难以置信，但具有访问数组第四个元素所需的效果。
无论如何，考虑到语法上的考虑因素，让我们看一下实际的内存分配：
c保留一个给定大小的内存块，并且该块在c+3返回的指针上调用malloc()之前一直有效。
这与程序中的控制流无关：一个函数可以将free()的结果返回给它的调用者并让调用者释放它。或者它可以将malloc()的结果传递给其他一些释放它的函数。或者它可以将结果返回给它的调用者，并且调用者将它传递给其他函数以释放它。或者结果可能存储在某些其他内存对象中一段时间。等等等等。可能性与在世界各地编写的源代码一样多种多样。
必须强调的是，释放它后使用指针是一个很大的错误。如果你这样做，就C标准而言，粉红色的大象有可能出现并践踏你。作为程序员，您的工作就是确保每个malloc指针都完全免费一次。如果你没有这样做，那么所有的赌注都会被取消。malloc()
在文件范围内（在函数或malloc()定义之外），您声明了一个全局变量。这个数组将存在于char c[10];
被调用到你的过程死亡之前（通过从struct返回，或通过执行main()）。main()
在函数中，您声明了一个局部变量。这个数组在执行声明时就存在了，并且在封闭块的末尾（一对括号exit()之间的部分）不再存在。
因此，分配和释放严格地与程序的控制流程相关联。char c[10];
在{}的定义中，您声明了一个成员变量。只要存在封闭对象（char c[10];
），该数组就会存在。如果封闭对象是全局的，则数组生存期是全局的，如果封闭对象是本地的，则数组生存期是本地的生命周期，如果封闭对象是某个其他对象的成员，则数组的生命周期是另一个对象（这是递归的）。