内存管理

Posted by JIN Blog on May 27, 2018

内存管理

  1. 动态内存

C/C++定义了4个内存区间:

​ 代码区/全局变量与静态变量区/局部变量区即栈区/动态存储区即堆区。(MACLLO分配的内存、字符串常亮也是在堆区,char * p=”code “不可被修改)

静态存储分配

​ 通常定义变量,编译器在编译时都可以根据该变量的类型知道所需内存空间的大小,从、而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。 在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。

​ 动态存储分配

​ 有些操作对象只有在程序运行时才能确定,这样编译器在编译时就无法为他们预定存储空间, 只能在程序运行时,系统根据运行时的要求进行内存分配,这种方法称为。

​ 所有动态存储分配都在堆区中进行。

​ 从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc申请任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free释放内存。动态内存的生存期由我们决定,使用非常灵活,但问题也多。

堆内存的分配与释放

​ 当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时,必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间,用于存贮该变量或对象。当不再使用该变量或对象时,也就是它的生命结束时,要显式释放它所占用的存贮空间, 这样系统就能对该堆空间进行再次分配,做到重复使用有限的资源。

堆区是不会自动在分配时做初始化的(包括清零),所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。

malloc/free
void * malloc(size_t num)
void   free(void *p)	
  • malloc函数本身并不识别要申请的内存是什么类型,它只关心内存的总字节数。

  • malloc申请到的是一块连续的内存,有时可能会比所申请的空间大。其有时会申请不到内存,返回NULL。

  • malloc返回值的类型是void *,所以在调用malloc时要显式地进行类型转换,将void * 转换成所需要的指针类型。

  • 如果free的参数是NULL的话,没有任何效果。

  • 释放一块内存中的一部分是不被允许的。

    ​ 注意事项:

    1. 删除一个指针p(free(p);),实际意思是删除了p所指的目标(变量或对象等),释放了它所占的堆空间,而不是删除p本身,释放堆空间后,p成了空悬指针
    2. 动态分配失败。返回一个空指针(NULL),表示发生了异常,堆资源不足,分配失败。
    3. malloc与free是配对使用的, free只能释放堆空间。如果malloc返回的指针值丢失, 则所分配的堆空间无法回收,称内存泄漏,同一空间重复释放也是危险的,因为该空间可能已另分配,所以必须妥善保存malloc返回的指针,以保证不发生内存泄漏,也必须保证不会重复释放堆内存空间。
    4. 动态分配的变量或对象的生命期。无名对象的生命期并不依赖于建立它的作用域,比如在函数中建立的动态对象在函数返回后仍可使用。我们也称堆空间为自由空间(free store)就是这个原因。但必须记住释放该对象所占堆空间,并只能释放一次,在函数内建立,而在函数外释放是一件很容易失控的事,往往会出错。
    5. 野指针:不是NULL指针,是指向“垃圾”内存的指针。“野指针”是很危险的。 “野指针”的成因主要有两种:
      • 指针变量没有被初始化。
      • 指针p被free之后,没有置为NULL,让人误以为p是个合法的指针。指针操作超越了变量的作用范围。这种情况让人防不胜防。