LinuxC语言内存分配函数

1、void *alloca(size_t size),用来配置size个字节的内存空间，和mallac/calloc不同的是，alloca是从栈空间（stack）中配置内存，因此在函数返回时会自动释放此空间。

int *a;

a = (int *)alloca(sizeof(int));

*a = 1;

2、void *calloc(size_t nmemb,size_t size)，用来分配nmemb个相邻的内存单元，每一单元的大小为size，返回指向第一个元素的指针。在利用calloc配置内存时会将内存内容初始化为0

int *ptr;

ptr = (int *)calloc(10,sizeof(int));

for (int i = 0;i < 10;i++){

printf("%d\n",ptr[i]);

}

3、void free(void *ptr)，参数ptr为指向由malloc，calloc，realloc所返回的内存指针。调用free后ptr所指的内存空间便会被收回。

free(ptr);

4、size_t getpagesize();返回一分页的大小，单位为字节，在Intek x86上其返回值是4096

printf("Page Size = %d\n",getpagesize());

5、void *malloc(size_t size);用来分配内存空间，大小有指定的size决定

int *p ;

p = (int *)malloc(1024);

6、void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags,
    int fd, off_t offset);建立内存映射，用来将某个文件内容映射到内存中，对该内存区域的存取即是直接对该文件内容的读写。

参数start指向欲对应的内存起始地址，通常设为NULL，代表让系统自动选定地址，对应成功后该地值会返回。

参数length代表将文件中多大的部分对应到内存。

参数prot代表映射区域的保护方式，有以下组合：

PROT_EXEC //页内容可以被执行
PROT_READ  //页内容可以被读取
PROT_WRITE //页可以被写入
PROT_NONE  //页不可访问

可以通过or运算合理地组合，不能与文件的打开模式冲突。

参数flags指定映射对象的类型，映射选项和映射页是否可以共享。可以是一个或者多个以下位的组合体

MAP_FIXED //使用指定的映射起始地址，如果由start和len参数指定的内存区重叠于现存的映射空间，重叠部分将会被丢弃。如果指定的起始地址不可用，操作将会失败。并且起始地址必须落在页的边界上。
MAP_SHARED //与其它所有映射这个对象的进程共享映射空间。对共享区的写入，相当于输出到文件。直到msync()或者munmap()被调用，文件实际上不会被更新。
MAP_PRIVATE //建立一个写入时拷贝的私有映射。内存区域的写入不会影响到原文件。这个标志和以上标志是互斥的，只能使用其中一个。
MAP_DENYWRITE //这个标志被忽略。
MAP_EXECUTABLE //同上
MAP_NORESERVE //不要为这个映射保留交换空间。当交换空间被保留，对映射区修改的可能会得到保证。当交换空间不被保留，同时内存不足，对映射区的修改会引起段违例信号。
MAP_LOCKED //锁定映射区的页面，从而防止页面被交换出内存。
MAP_GROWSDOWN //用于堆栈，告诉内核VM系统，映射区可以向下扩展。
MAP_ANONYMOUS //匿名映射，映射区不与任何文件关联。
MAP_ANON //MAP_ANONYMOUS的别称，不再被使用。
MAP_FILE //兼容标志，被忽略。
MAP_32BIT //将映射区放在进程地址空间的低2GB，MAP_FIXED指定时会被忽略。当前这个标志只在x86-64平台上得到支持。
MAP_POPULATE //为文件映射通过预读的方式准备好页表。随后对映射区的访问不会被页违例阻塞。
MAP_NONBLOCK //仅和MAP_POPULATE一起使用时才有意义。不执行预读，只为已存在于内存中的页面建立页表入口。

fd：有效的文件描述词

offset：被映射对象内容的起点，通常设置为0，代表从文件最前方开始对应，offset必须是分页的整数倍

成功执行时，mmap()返回被映射区的指针，munmap()返回0。失败时，mmap()返回MAP_FAILED[其值为(void *)-1]，munmap返回-1。errno被设为以下的某个值   
EACCES：访问出错
EAGAIN：文件已被锁定，或者太多的内存已被锁定
EBADF：fd不是有效的文件描述词
EINVAL：一个或者多个参数无效
ENFILE：已达到系统对打开文件的限制
ENODEV：指定文件所在的文件系统不支持内存映射
ENOMEM：内存不足，或者进程已超出最大内存映射数量
EPERM：权能不足，操作不允许
ETXTBSY：已写的方式打开文件，同时指定MAP_DENYWRITE标志
SIGSEGV：试着向只读区写入
SIGBUS：试着访问不属于进程的内存区

7、int munmap(void *start,size_t length);解除内存映射，当进程结束或利用exec相关函数来执行其他程序时，映射内存会自动解除，但关闭相应的文件描述词并不会解除映射。

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include <malloc.h>

#include<unistd.h>

#include<sys/stat.h>

#include<fcntl.h>

#include<sys/mman.h>

int main(){


int fd;

void *start;

struct stat sb;

fd = open("test",O_RDONLY);

fstat(fd,&sb);

start = mmap(NULL,sb.st_size,PROT_READ,MAP_PRIVATE,fd,0);

if (start == MAP_FAILED){

printf("error\n");

}else{

printf("%s\n",start);

munmap(start,sb.st_size);

}

close(fd);

return 0;

}

8、void *realloc(void *ptr,size_t size);参数ptr为指向由malloc，calloc，realloc所返回的内存指针，而参数size为新配置的内存大小，其值可比原内存大或小。若参数size值比原配置空间较小，内存内容并不会改变，且返回的指针为原来内存起始地址；但若size值较原配置空间大，则realloc不一定会返回原先的指针，原先的内容虽不会改变，但新多出的内存则未设置处初值。若size为0，则相当于调用free(ptr)

char *a,*b;

a = (char *)malloc(10*sizeof(char));

for (int i = 0; i < 10;i++){

a[i] = 'a';

}

*(a + 10) = '\0';

printf("before realloc: a = %x [%s]\n",a,a);


b = (char *)realloc(a,10960);

printf("after realloc: a = %x [%s]\n",b,b);

9、void *sbrk(ptrdiff_t increment);用来增加程序可用的数据空间，增加大小有参数increment决定。

10、int brk(void *end_data_segment)用来依参数 end_data_segment所指的数值设成新的数据字节范围。调用成功返回0，失败返回-1