内存分配方式与变量的生存周期【转】
先上一段测试程序:
char *aa() {
char *p = malloc(10); // 动态分配,"hello" 存于" 堆"(heap)
p[0] = 'h';
p[1] = 'e';
p[2] = 'l';
p[3] = 'l';
p[4] = 'o';
p[5] = '/0';
printf("sub aa pointer: %p/n", p);
printf("sub aa content: %s/n", p);
return p;
}
char *bb() {
char p[] = "hello"; // 自动分配,"hello" 存于栈(stack)
printf("sub bb pointer: %p/n", p);
printf("sub bb content: %s/n", p);
return p; //warning , bb() 函数完后,p 所指区域被释放
}
char *cc() {
char *p = "hello"; //"hello" 存于常量区(static)
printf("sub cc pointer: %p/n", p);
printf("sub cc content: %s/n", p);
return p;
}
int main()
{
char *raa = aa();
printf("main aa pointer: %p/n", raa);
printf("main aa content: %s/n/n", raa);
char *rbb = bb();
printf("main bb pointer: %p/n", rbb);
printf("main bb content: %s/n/n", rbb);
char *rcc = cc();
printf("main cc pointer: %p/n", rcc);
printf("main cc content: %s/n/n", rcc);
free(rbb);
return 0;
}
程序解析:
1. aa() 中,虽然p 是局部变量,存储在栈中,但它指向的是堆内存,函数跳出后堆内存不会自动被释放,所以main() 函数中可以接收的到。
2. bb() 中,p 是一个数组,一个局部变量,属于自动分配。函数在跳出后,返回的是p 的内容(数组的地址),但数组本身已经被释放了,所以在主函数中接收不到p 数组的内容。
3. cc() 中,虽然p 是局部变量,存储在栈中,但它指向的“hello ”是常量,属于静态分配,存储在静态存储区,函数跳出时常量也不会被释放,释放的只是p 变量,它存的只是“hello ”的地址,但它已经返回给main() 函数接收了,它释放了没关系,所以main() 函数同样可以接收“hello ”。
内存分配方式有三种:静态分配、动态分配、自动分配。
1. 静态分配:编译时完成的;保存在静态存储区,程序结束时才被释放,例如全局变量,static 变量,代码,常量等(代码、常量可以单独归类)。
2. 动态分配:程序在运行的时候用malloc 或new 申请的任意多少的内存,程序员自己负责在何时用free 或delete 释放内存;保存在堆里( 不是数据结构的堆) 。
3. 自动分配:函数执行时由系统自动创建,函数结束时自动被释放;保存在栈里,例如函数的局部变量。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。
堆的解释:系统把连续空闲的堆内存看成一个个的块,再用指针链表把所有的块串起来,需要分配时遍历链表,找出一个足够大小的块进行分配,剩下的把它放到链表中;用完释放时,系统再把它放回链表中。
PS: 有趣的比喻:可以把堆内存看成一个沙堆(我忘了在哪本书上看到的了),需要时,用铲子在沙堆里铲出一些沙,用完时,在把它放回到沙堆里,所以,两次取沙子不太可能会取到同样的。