C 语言中的动态内存管理和动态内存分配是指在程序运行过程中，通过一些函数动态地管理和分配内存，以便更加灵活地使用系统资源。以下是 C 语言中的动态内存管理和动态内存分配原理：
一、动态内存管理
动态内存管理指的是在程序运行期间通过动态内存分配和释放的方式来管理内存。常见的动态内存管理函数包括 malloc、calloc、realloc 和 free 等。
malloc 函数
malloc 函数用于在堆中分配指定大小的内存空间，返回一个指向该内存块的指针。该函数原型为：
void* malloc(size_t size);其中，size 参数表示要分配的内存空间大小，单位为字节。如果分配成功，返回的指针指向一段大小为 size 的连续内存块;如果分配失败，则返回 NULL。
calloc 函数
calloc 函数也用于在堆中分配指定大小的内存空间，与 malloc 函数不同的是，calloc 函数还会初始化所分配的内存空间，将每个字节都设置为 0。该函数原型为：
void* calloc(size_t num, size_t size);其中，num 参数表示要分配的元素个数，size 参数表示每个元素的大小。如果分配成功，返回的指针指向一段大小为 num * size 的连续内存块;如果分配失败，则返回 NULL。
realloc 函数
realloc 函数用于改变先前通过 malloc 或 calloc 分配的内存空间大小。该函数原型为：
void* realloc(void* ptr, size_t size);其中，ptr 参数表示要重新分配大小的内存空间的指针，size 参数表示需要重新分配的大小。如果重新分配成功，则返回指向新分配内存空间的指针;如果重新分配失败，则返回 NULL。
free 函数
free 函数用于释放先前通过 malloc、calloc 或 realloc 分配的内存空间。该函数原型为：
void free(void* ptr);其中，ptr 参数表示要释放的内存空间的指针。释放成功后，该指针指向的内存空间会变为未定义状态。
二、动态内存分配原理
动态内存分配采用的是在运行期间从系统中获取一段连续的内存空间，并进行存取和释放操作。在 C 语言中，通过调用 malloc、calloc、realloc 和 free 等内存管理函数实现动态内存分配。
当程序调用 malloc 函数分配内存时，操作系统内核会通过系统调用 brk 或 mmap 分配一段连续的虚拟内存空间。然后 malloc 函数会将这一段连续的虚拟内存映射为一块连续的物理内存，用于存放分配出的内存空间。
当程序调用 free 函数释放内存时，malloc 函数会根据待释放内存块的指针地址，访问内存块头部，获取该内存块的大小信息，并将内存块标记为可用状态。如果相邻的空闲内存块存在，则进行内存合并，形成一个更大的空闲内存块。
因此，动态内存分配的原理在于：通过调用操作系统的系统函数分配一段虚拟内存空间，用于存放分配出的内存空间。分配和释放内存块时，通过访问内存块头部信息实现内存大小的管理，并通过内存合并操作来充分利用空闲内存块提高内存利用率。
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