动态内存管理下

简介: 动态内存管理下

题目二


char *GetMemory(void)
{
     char p[] = "hello world";
     return p;
}
void Test(void)
{
     char *str = NULL;
     str = GetMemory();
     printf(str);
}


运行结果发现


99ba45fad4294ac4a16c318ce84b9a49.png

问题出现在

429591207ca9425cb5f2c8d903ac32d9.png


这就好比你租的房子到期了,房东将你的东西全部清出去,你还没来得及归换,这时候呢你这件房的钥匙,但是里面的东西不是你,如果你强行访问,就会存在非法访问


题目三


void GetMemory(char **p, int num)
{
     *p = (char *)malloc(num);
}
void Test(void)
{
     char *str = NULL;
     GetMemory(&str, 100);
     strcpy(str, "hello");
     printf(str);
}


这里的问题就很明显了,没有释放动态内存块


题目四


void Test(void)
{
     char *str = (char *) malloc(100);
     strcpy(str, "hello");
     free(str);
     if(str != NULL)
     {
         strcpy(str, "world");
         printf(str);
     }
}


这里的问题也很明显,str提前释放了。这就相当于我点了个外卖,外卖员告诉我餐放楼下了,当我去找的时候餐已经被别人拿走了,我知道外卖的地址,却没有外卖


C/C++程序的内存开辟

C/C++程序内存分配的几个区域

1. 栈区( stack ):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。 栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返

回地址等。

2. 堆区( heap ):一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由 OS 回收 。分

配方式类似于链表。

3. 数据段(静态区)( static )存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放。

4. 代码段:存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码。


d55dd79e3afd40fd904cffc5f337e292.png


有了这幅图,我们就可以更好的理解在《 C 语言初识》中讲的 static 关键字修饰局部变量的例子了。

实际上普通的局部变量是在 栈区 分配空间的,栈区的特点是在上面创建的变量出了作用域就销毁。

但是被 static 修饰的变量存放在 数据段(静态区) ,数据段的特点是在上面创建的变量,直到程序

结束才销毁

所以生命周期变长。


柔性数组


也许你从来没有听说过 柔性数组( flexible array ) 这个概念,但是它确实是存在的。


C99 中,结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组,这就叫做『柔性数组』成员。


例如下面的就是柔性数组


typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[0];//柔性数组成员
}type_a;

有些编译器会报错无法编译可以改成:


typedef struct st_type
{
 int i;
 int a[];//柔性数组成员
}type_a;

柔性数组的特点


结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。

sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。

包含柔性数组成员的结构用 malloc () 函数进行内存的动态分配,并且分配的内存应该大于结构的大小,以适应柔性数组的预期大小。


eg:


typedef struct st_type
{
     int i;
     int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
 printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4


柔性数组的使用


代码1

int i = 0;
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++)
{
     p->a[i] = i;
}
free(p);

这样柔性数组成员 a ,相当于获得了 100 个整型元素的连续空间。


柔性数组的优势

代码2
typedef struct st_type
{
     int i;
     int *p_a;
}type_a;
    type_a *p = (type_a *)malloc(sizeof(type_a));
    p->i = 100;
    p->p_a = (int *)malloc(p->i*sizeof(int));
    //业务处理
    for(i=0; i<100; i++)
    {
         p->p_a[i] = i;
    }
    //释放空间
    free(p->p_a);
    p->p_a = NULL;
    free(p);
    p = NULL;


上述 代码 1 和 代码 2 可以完成同样的功能,但是 方法 1 的实现有两个好处

ddfea23b62b7402ab3896b8953b59204.png


第一个好处是: 方便内存释放

如果我们的代码是在一个给别人用的函数中,你在里面做了二次内存分配,并把整个结构体返回给

用户。用户调用 free 可以释放结构体,但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要 free ,所以你

不能指望用户来发现这个事。所以,如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好

了,并返回给用户一个结构体指针,用户做一次 free 就可以把所有的内存也给释放掉。


第二个好处是:这样有利于访问速度.


连续的内存有益于提高访问速度,也有益于减少内存碎片。(其实,我个人觉得也没多高了,反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址)


总结

关于自定义类型就讲解到这儿,欢迎各位留言交流以及批评指正,如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注,点赞,收藏支持一下。


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