創建和處理動態數據結構需要用到動態內存分配。理論上可以分配到的內存空間的最大值是計算機中可用的物理內存總量或虛擬存儲系統中可用的虛擬內存總。由于內存要被多個應用程序分享，大多數情況下可以分配到的最大內存空間往往要比理論值小得多。 malloc和free以及sizeof是實現動態內存分配的基礎。

malloc

函數malloc以請求分配的字節數為實參，返回一個指向分配到的內存空間的首地址，類型為void * 的指針（可以被賦值給任意類型的指針變量），常與sizeof運算符配合使用。如下：

上述語句首先計算表達式sizeof（struct node）的值，以確定類型為struct node的結構體占用空間的大小（以字節為單位），然后申請這樣字節大小的一塊內存區域，并將指向這塊內存區域的指針賦給指針變量newPtr。注意，分配到的內存是未經過初始化的。如果沒有可以分配的內存，則malloc返回NULL。使用malloc時一定要測試其返回值是否為NULL。

free

函數free的功能是釋放內存空間，即將內存空間返還給系統。這樣就可以在將來某個時間被系統重新分配。使用如下：

當動態分配來的空間不再被需要時，應用free將其返還給系統，如未將其返還給系統，將可能導致系統內存空間過早耗盡，這個錯誤有時被稱為內存泄露（memory leak）。而釋放了非動態分配而來的內存空間則是一個錯誤。若訪問了被釋放了的內存空間會導致程序崩潰。

calloc

函數calloc原型是：

nmemb表示數組元素的個數和size表示數組元素大小，指向由calloc申請的一段連續的內存空間的指針就可以被當做一個數組下標使用，calloc同時將數組的每一個元素都初始化為0。如果申請成功，函數calloc返回一個指向申請到的內存空間的指針，否則返回一個NULL指針。函數calloc與malloc最根本的差別是calloc會清空其申請到的內存空間，而malloc不會。

realloc

用來改變先前調用函數malloc，calloc或者realloc申請到的一個對象的大小。如果新申請到的內存的容量大于原先申請到的內存，則原先對象的內容不會被修改。否則，只有不超過新對象大小內容不會被修改。函數原型為：

其中兩個實參ptr為指向原先對象的指針，size為這個對象的新的長度。如果ptr為NULL，則realloc與malloc功能相同。如果size為0，而ptr不為NULL，則ptr所指的內存空間將會被釋放。如果ptr不為NULL，而size大于0，則函數realloc將試圖為其申請一塊新的內存空間。如果申請失敗，則ptr指向的對象不會被修改。函數realloc要么返回一個指向新申請到的內存空間的指針，要么返回一個NULL指針表示申請失敗。