C语言：内存的分配与管理

1、内存区域的划分标准：

代码段             存储代码

数据段             静态/全局数据、常量(const)     

堆区(heap)           动态内存分配(更灵活的设置容器大小存储数据)

栈区(stack)         局部变量、函数参数

     

2、内存分配方式的原理：静态分配和动态分配

         静态分配：编译器在处理程序源代码时分配(变量)

         动态分配：程序执行时按动态要求来分配(由程序员来决定，用完得人为释放)

         比较：静态的程序执行前分配，效率高，灵活差，对象是有名字的变量，内存分配和释放由编译器完成；动态对象没有名字的变量,通过指针间接地对它进行操作。

 

3、理解野指针的概念：

     概念：野指针不是空(NULL)指针，二是指向不属于自己的内存指针。

     三种形式：

    （1）指针变量没有被初始化。

    （2）指针p被free或者delete之后，没有将其置NULL,但是p仍然指向这块已经不属于自己的内存。

    （3）通过函数返回局部变量的地址。局部变量存放在stack栈中,函数一被执行完,在这个栈中的数据就会被释放,此时返回的指针就没有了指向,也就是函数中的那一块内存已经不属于返回的这个指针了。

 

4、内存泄露的概念：

        内存被分配后被系统记录,但是用完了,最后没有被释放,记录也就没有被删除此时内存一直被占用,即为内存泄露。类似于图书馆,好借好还。

 

5、理解malloc函数原型的含义：

     #include<stdlib.h>

        malloc 函数原型：

   void * malloc(unsigned int size); 

       通用类型指针,真正使用时,需要强制转换为要使用的类型

        说明：(1)、size这个参数的含义是分配的内存的大小(以字节为单位)

 (2)、返回值：失败，则返回值为NULL(空指针)。成功,则返回是一个 指向空类型(void)的指针，即所分配内存块的首地址。

       记住：先对返回值做判断？如果为空,分配内存失败。反之,申请成功。

 

      （1） 用malloc申请一块只保存一个整型类型的内存

                int *p = (int*)malloc(sizeof(int)

      （2） 用malloc申请一块能够保存25个整型类型的内存

                int *p = (int *)malloc(sizeof(int)*25)

 

    对动态空间的访问方式

      对单一内存的访问

      *p = 100；

      对动态数组的访问

      p[1];*(p+1);(p+1)

 

   数组存储数据时：

       *(p+i)//循环存储数据过程中,p所指向的一块内存首地址一直没有变过,变化的只是数据在这一块内存中存放的位置。测试过

       *p++;//循环存储数据中,p所指向的内存首地址一直在变化,其实，就是一块内存只是存放了一个数据,p就移动指向了另一块空间首地址，接着存下一个数据。测试过

 

6、释放内存的函数free的含义：

 

    函数原型：free (void *block)//释放的必须是malloc返回的地址

    说明：动态内存的申请和释放必须配对

 

7、注意事项：

（1）如果函数参数是一个指针，不要指望指针自己去申请动态内存。也就说指针必须指向一个有效的内存区域。

（2）指针消亡了，p=NULL并不代表它所指向的内存会被自动释放；内存被释放了，free(p)并不代表指针会消亡或者成了空指针。必须两者结合。

（3）malloc分配内存后,程序结束前必须使用free()将已分配的内存空间释放。malloc和free必须是一对一的关系,不能一对多即过度释放。

   

8、知识拓展：

  （1）使用calloc函数分配动态内存

          函数原型：void *calloc(unsigned n,unsigned size );

          作用是：在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，这个空间一般比较大，足以保存一个数组。

          意义:用calloc函数可以为一维数组开辟动态的存储空间，n为数组元素个数，每个元素长度为size。这就是动态数组。函数返回指向所分配域的起始位置的指针；如果分配不成功，返回NULL。

          例如：

p = calloc(50,4);//开辟50*4个字节的临时分配域，把起始地址赋给指针变量p

 

     （2）使用realloc函数分配动态内存

           函数原型：void* realloc(void *p,unsigned int size);

   作用：如果已经通过malloc函数或将calloc函数获得了动态空间，想改变其大小，可以用realloc函数重新分配。

   意义：用realloc函数将p所指向的动态空间的大小改变为size。p的指向不变，如果分配不成功,返回NULL。