c语言深入学习系列内存管理

众所周知,C语言程序设计中,内存的分配和管理完全交由程序员来控制,因此,内存管理是每个C程序员必须熟练掌握的。

     一般而言,分配给进程的内存有四个概念上不同的区域,分别为:代码段、数据段、堆和栈,其中数据段又可以细分为初始化为非零的数据和初始化为零的数据。如下图所示:
            -------------------
            |       程序栈         |----------高地址--〉低地址
            -------------------
            |          堆            |----------向上增长
            -------------------
            |          BSS         |----------数据段
            | 全局和静态变量 |
            -----------------------------低地址
            |     可执行代码     |----------代码段
            -------------------
      可执行指令放在代码段中,任何时刻,内存中只有一份相同程序的指令拷贝,多个实例共享这些代码。
      初始化为非零的静态数据和全局数据存放在数据段中,运行相同程序的每个进程,有自己的数据段。
      初始化为零的全局数据和静态分配数据存放在进程的BSS区域中,每个运行的进程都有自己的BSS,程序运行的时候,将数据放到数据段中,由此可知,只有初 始化为非零的变量才占用空间,所以对于类似static int ss[1024];这样的数组自动用0来填充,它占的空间很小。
      堆,动态内存来自于堆,即:通过malloc得到的空间,通常情况下,堆是向上增长的,即:后面分配的地址比前面的地址在数值上大一些。
      栈,分配本地变量的地方,函数参数、函数的返回值和返回地址也放在栈空间中,需要特别注意的是,当函数返回后,存储在栈空间中的函数变量“自动消失”,空间被其他函数使用。栈空间是向下增长的。
      在C语言中,一般通过malloc/calloc函数分配空间,通过free()函数释放空间,使用realloc()改变已分配空间的大小。
      分配内存的步骤:
      1.申明一个指定类型的指针
      2.计算要分配空间的大小,一般使用函数sizeof()来实现
      3.调用函数malloc()完成空间的申请,将函数的返回值赋给指针变量,
      4.检查返回值是否不为NULL,保证空间分配成功
      5.分配好的空间是没有经过初始化的,其中可能包含一些垃圾信息,因此
         调用函数memset()将其用0来填充是个好的习惯
       释放内存步骤:
       1.调用函数free()释放掉空间
       注意:1.不可以使用free()掉后的空间
                2.free()后,最好将指针置为NULL,因为如果不做这步处理,
                   原来的指针依旧指向刚才释放的空间,可以继续操作
                3.避免重复释放空间
       在Unix系统上,提供了函数alloca()函数,可以实现在栈空间上分配指定大小的空间,这样的好处是,函数结束后,空间自动释放,不必显式地调用函数free(),但是该函数有很多弊端,比如不可移植等,因此不建议使用。
           有必要提一下malloc、calloc、realloc函数的底层实现,在Linux系统中,提供了brk()和sbrk()函数,上面几个函数就是在这两个函数的基础上实现的。

原文地址http://hi.baidu.com/guhi/blog/item/d07da76431bbeef1f63654e1.html
posted @ 2010-11-09 22:49  CHRIS-ZSY  阅读(81)  评论(0编辑  收藏  举报