如何用C进行内存分配
很多人都觉得学习C是特别困难的事情。C学习是比较复杂的它的内存分配、指针、以及面向对象思想的实现等等确实需要一定的技术积累。我们将以专题的形式为大家逐一剖析c的技术重点和难点。
本专题讨论的就是内存分配。学习c如果不了解内存分配是一件非常可悲的事情。而且可以这样讲一个C程序员无法掌握内存、无法了解内存是不能够成为一个合格的C程序员的。
一、内存基本构成 可编程内存在基本上分为这样的几大部分静态存储区、堆区和栈区。他们的功能不同对他们使用方式也就不同。 静态存储区内存在程序编译的时候就已经分配好这块内存在程序的整个运行期间都存在。它主要存放静态数据、全局数据和常量。 栈区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。 堆区亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意大小的内存程序员自己负责在适当的时候用free或delete释放内存。动态内存的生存期可以由我们决定如果我们不释放内存程序将在最后才释放掉动态内存。 但是良好的编程习惯是如果某动态内存不再使用需要将其释放掉否则我们认为发生了内存泄漏现象。
二、三者之间的区别 我们通过代码段来看看对这样的三部分内存需要怎样的操作和不同以及应该注意怎样的地方。 例一静态存储区与栈区
char* p “Hello World1”;
char a[] “Hello World2”;
p[2] ‘A’;
a[2] ‘A’;
char* p1 “Hello World1;”
这个程序是有错误的错误发生在p[2] ‘A’这行代码处为什么呢是变量p和变量数组a都存在于栈区的任何临时变量都是处于栈区的包括在main函数中定义的变量。但是数据“Hello World1”和数据“Hello World2”是存储于不同的区域的。
明白这个意思吗是什么概念
因为数据“Hello World2”存在于数组中所以此数据存储于栈区对它修改是没有任何问题的。因为指针变量p仅仅能够存储某个存储空间的地址数据“Hello World1”为字符串常量所以存储在静态存储区。虽然通过p[2]可以访问到静态存储区中的第三个数据单元即字符‘l’所在的存储的单元。但是因为数据“Hello World1”为字符串常量不可以改变所以在程序运行时会报告内存错误。并且如果此时对p和p1输出的时候会发现p和p1里面保存的地址是完全相同的。换句话说在数据区只保留一份相同的数据见图11。
没有包裹p[2] A;
#include "stdio.h" void main() { char* p "Hello World1";
char a[] "Hello World2"; printf("%s,%s\n", printf("%x,%x\n",
//p[2] A;
a[2] A;
char* p1 "Hello World1";
printf("%s,%s,%s\n", printf("%x,%x,%x\n", }
如果加入
例二栈区与堆区
char* f1()
{
char* p NULL;
char a;
p
return p;
}
char* f2()
{
char* p NULL:
p (char*) new char[4];
return p;
}
代码如下
#include void main() {
char* p ;
char* f1(); char* f2(); f1(); f2(); p f2();
*p a; *(p1)b; *(p2)c; *(p3)d; *(p4)e; printf("%s\n",p);
} char* f1()
{
char* p NULL;
char a;
p
return p;
}
char* f2()
{
char* p NULL;
p (char*) new char[4];
return p;
}
这两个函数都是将某个存储空间的地址返回二者有何区别呢f1()函数虽然返回的是一个存储空间但是此空间为临时空间。也就是说此空间只有短暂的生命周期它的生命周期在函数f1()调用结束时也就失去了它的生命价值即此空间被释放掉。所以当调用f1()函数时如果程序中有下面的语句
char* p ;
p f1();
*p ‘a’;
此时编译并不会报告错误但是在程序运行时会发生异常错误。因为你对不应该操作的内存即已经释放掉的存储空间进行了操作。但是相比之下f2()函数不会有任何问题。因为new这个命令是在堆中申请存储空间一旦申请成功除非你将其delete或者程序终结这块内存将一直存在。也可以这样理解堆内存是共享单元能够被多个函数共同访问。如果你需要有多个数据返回却苦无办法堆内存将是一个很好的选择。但是一定要避免下面的事情发生
void f()
{
…
char * p;
p (char*)new char[100];
…
}
这个程序做了一件很无意义并且会带来很大危害的事情。因为虽然申请了堆内存p保存了堆内存的首地址。但是此变量是临时变量当函数调用结束时p变量消失。也就是说再也没有变量存储这块堆内存的首地址我们将永远无法再使用那块堆内存了。但是这块堆内存却一直标识被你所使用因为没有到程序结束你也没有将其delete所以这块堆内存一直被标识拥有者是当前您的程序进而其他进程或程序无法使用。我们将这种不道德的“流氓行为”我们不用却也不让别人使用称为内存泄漏。这是我们C程序员的大忌请大家一定要避免这件事情的发生。
总之对于堆区、栈区和静态存储区它们之间最大的不同在于栈的生命周期很短暂。但是堆区和静态存储区的生命周期相当于与程序的生命同时存在如果您不在程序运行中间将堆内存delete的话我们将这种变量或数据成为全局变量或数据。但是对于堆区的内存空间使用更加灵活因为它允许你在不需要它的时候随时将它释放掉而静态存储区将一直存在于程序的整个生命周期中。 我们此专题仅仅是简要的分析了内存基本构成以及使用它们时需要注意的问题。对内存的分析和讨论将一直贯穿于我们以后所有的专题这也就是为什么把它作为第一讲的原因。
转:https://www.cnblogs.com/fleetwgx/archive/2009/05/12/1454666.html
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