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可以从两个角度解释一下， 一个是使用者的角度，对于使用者，free函数就是解除指针和一个地址的对应关系，这个和硬件关系不大。另外一个角度是实现free这个函数的角度，这个和内存地址的管理有一定的关系，通常你通过maalloc得到的内存地址所指向的物理空间不一定是连续的，可能对应一片分散的物理区域，当你释放这些内存时，这些分散的物理空间需要被重新排列，组合，以备下次高效的分配。
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C管理内存大致可以理解为两种，分配在栈上的，一个是分配在堆上的。
临时变量，动态变量，分配在栈上，运行完，直接弹出栈，就没了。
分配在堆上的内存，释放的时候，基本上可以理解为，指针不指这里了。也就失去了对这块内存的控制。其实所谓的释放。字面意思容易让人理解错。
有些机器有些操作系统，会在释放的时候清空这段内存，但是这种做法效率不高，但是安全，很少有机器这么做，多数都是所谓释放，就是不让你控制这块内存了而已。
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然后明确说，malloc/free有多种不同的实现，可以认为都是采用第二种办法，或者变相采用第二种办法。
首先说静态变量行不通，不太可能只调用一次malloc，调第二次就覆盖掉了，行不通。
一般的实现，是把分配内存的长度等信息放在malloc来的指针的前面，用一个小结构来记录分配的大小以及状态信息，想要查证也不难，去下载一些源代码阅读一下就行。
至于你说的释放最近一次分配的内存，是另一个话题，涉及到内存泄漏。
举个小片段：
char *a = (char *)malloc(100);
a = (char *)malloc(100);
free(a);
分配了两次，只能free最后一次分配的，前一次分配的，丢掉了，找不回来。
这个最后一次，指的是这个意思