程序内存的开辟+柔性数组

简介: 程序内存的开辟+柔性数组

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。

如下图:


65c9855f07474ccdb85a332230fdc838.png


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


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:


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有一个其他成员。

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。


例如:


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                       多出来的是为柔性数组开辟的
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


上述的 type_a 结构也可以设计为:


//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 代码1 的实现有两个好处:

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。


综上:我们尽量用 代码1 的方式来开辟内存。


相关文章
|
5月前
|
NoSQL 测试技术
内存程序崩溃
【10月更文挑战第13天】
181 62
|
4月前
|
并行计算 算法 测试技术
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面,旨在通过综合策略提升程序性能,满足实际需求。
112 1
|
4月前
|
存储 缓存 Java
结构体和类在内存管理方面的差异对程序性能有何影响?
【10月更文挑战第30天】结构体和类在内存管理方面的差异对程序性能有着重要的影响。在实际编程中,需要根据具体的应用场景和性能要求,合理地选择使用结构体或类,以优化程序的性能和内存使用效率。
|
5月前
|
存储 程序员 编译器
简述 C、C++程序编译的内存分配情况
在C和C++程序编译过程中,内存被划分为几个区域进行分配:代码区存储常量和执行指令;全局/静态变量区存放全局变量及静态变量;栈区管理函数参数、局部变量等;堆区则用于动态分配内存,由程序员控制释放,共同支撑着程序运行时的数据存储与处理需求。
318 22
|
6月前
|
C语言 Android开发 C++
基于MTuner软件进行qt的mingw编译程序的内存泄漏检测
本文介绍了使用MTuner软件进行Qt MinGW编译程序的内存泄漏检测的方法,提供了MTuner的下载链接和测试代码示例,并通过将Debug程序拖入MTuner来定位内存泄漏问题。
123 4
基于MTuner软件进行qt的mingw编译程序的内存泄漏检测
|
16天前
|
存储 缓存 算法
JVM简介—1.Java内存区域
本文详细介绍了Java虚拟机运行时数据区的各个方面,包括其定义、类型(如程序计数器、Java虚拟机栈、本地方法栈、Java堆、方法区和直接内存)及其作用。文中还探讨了各版本内存区域的变化、直接内存的使用、从线程角度分析Java内存区域、堆与栈的区别、对象创建步骤、对象内存布局及访问定位,并通过实例说明了常见内存溢出问题的原因和表现形式。这些内容帮助开发者深入理解Java内存管理机制,优化应用程序性能并解决潜在的内存问题。
107 29
JVM简介—1.Java内存区域
|
13天前
|
消息中间件 Java 应用服务中间件
JVM实战—2.JVM内存设置与对象分配流转
本文详细介绍了JVM内存管理的相关知识,包括:JVM内存划分原理、对象分配与流转、线上系统JVM内存设置、JVM参数优化、问题汇总。
JVM实战—2.JVM内存设置与对象分配流转
|
15天前
|
缓存 监控 算法
JVM简介—2.垃圾回收器和内存分配策略
本文介绍了Java垃圾回收机制的多个方面,包括垃圾回收概述、对象存活判断、引用类型介绍、垃圾收集算法、垃圾收集器设计、具体垃圾回收器详情、Stop The World现象、内存分配与回收策略、新生代配置演示、内存泄漏和溢出问题以及JDK提供的相关工具。
JVM简介—2.垃圾回收器和内存分配策略
|
4月前
|
缓存 Prometheus 监控
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
Elasticsearch集群JVM调优设置合适的堆内存大小
857 1
|
1月前
|
存储 算法 Java
JVM: 内存、类与垃圾
分代收集算法将内存分为新生代和老年代,分别使用不同的垃圾回收算法。新生代对象使用复制算法,老年代对象使用标记-清除或标记-整理算法。
27 6