malloc()和free()函数区别
  一、malloc()和free()的基本概念以及基本用法：
  1、函数原型及说明：
  void *malloc(long NumBytes)：该函数分配了NumBytes个字节，并返回了指向这块内存的指针。如果分配失败，则返回一个空指针(NULL)。
  关于分配失败的原因，应该有多种，比如说空间不足就是一种。
  void free(void *FirstByte)： 该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统，也就是释放了这块内存，让它重新得到自由。
  2、函数的用法：
  其实这两个函数用起来倒不是很难，也就是malloc()之后觉得用够了就甩了它把它给free()了，举个简单例子：
  程序代码：
  //
  char *Ptr = NULL;
  Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char));
  if (NULL == Ptr)
  {
  exit (1);
  }
  gets(Ptr);
  //
  free(Ptr);
  Ptr = NULL;
  //
  就是这样!当然，具体情况要具体分析以及具体解决。比如说，你定义了一个指针，在一个函数里申请了一块内存然后通过函数返回传递给这个指针，那么也许释放这块内存这项工作就应该留给其他函数了。
  3、关于函数使用需要注意的一些地方：
  A、申请了内存空间后，必须检查是否分配成功。
  B、当不需要再使用申请的内存时，记得释放;释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL，防止程序后面不小心使用了它。
  C、这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露;如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次，如果释放两次及两次以上会
  出现错误(释放空指针例外，释放空指针其实也等于啥也没做，所以释放空指针释放多少次都没有问题)。
  D、虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换，因为这样可以躲过一些编译器的检查。
  好了!最基础的东西大概这么说!现在进入第二部分：
  二、malloc()到底从哪里得来了内存空间：
  1、malloc()到底从哪里得到了内存空间?答案是从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时，就会遍历该链表，然后就寻第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。就是这样!
  说到这里，不得不另外插入一个小话题，相信大家也知道是什么话题了。什么是堆?说到堆，又忍不住说到了栈!什么是栈?下面就另外开个小部分专门而又简单地说一下这个题外话：
  2、什么是堆：堆是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程 初始化的时候分配，运行过程中也
可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。
  什么是栈：栈是线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立。每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换SS/ESP寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。
  以上的概念描述是标准的描述，不过有个别语句被我删除，不知道因为这样而变得不标准了^_^.
  通过上面对概念的描述，可以知道：
  栈是由编译器自动分配释放，存放函数的'参数值、局部变量的值等。操作方式类似于数据结构中的栈。
  堆一般由程序员分配释放，若不释放，程序结束时可能由OS回收。注意这里说是可能，并非一定。所以我想再强调一次，记得要释放!
  注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。(这点我上面稍微提过)
  所以，举个例子，如果你在函数上面定义了一个指针变量，然后在这个函数里申请了一块内存让指针指向它。实际上，这个指针的地址是在栈上，但是它所指向的内容却是在堆上面的!这一点要注意!所以，再想想，在一个函数里申请了空间后，比如说下面这个函数：
  程序代码：
  //
  void Function(void)
  {
  char *p = (char *)malloc(100 * sizeof(char));
  }
  就这个例子，千万不要认为函数返回，函数所在的栈被销毁指针也跟着销毁，申请的内存也就一样跟着销毁了!这绝对是错误的!因为申请的内存在堆上，而函数所在的栈被销毁跟堆完全没有啥关系。所以，还是那句话：记得释放!
  3、free()到底释放了什么
  这个问题比较简单，其实我是想和第二大部分的题目相呼应而已!哈哈!free()释放的是指针指向的内存!注意!释放的是内存，不是指针!这点非常非常重要!指针是一个变量，只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后，原来指向这块空间的指针还是存在!只不过现在指针指向的内容的垃圾，是未定义的，所以说是垃圾。因此，前面我已经说过了，释放内存后把指针指向NULL，防止指针在后面不小心又被解引用了。非常重要啊这一点!
  好了!这个“题外话”终于说完了。就这么简单说一次，知道个大概就可以了!下面就进入第三个部分：
  三、malloc()以及free()的机制：
  这个部分我今天才有了新的认识!而且是转折性的认识!所以，这部分可能会有更多一些认识上的错误!不对的地方请大家帮忙指出!
  事实上，仔细看一下free()的函数原型，也许也会发现似乎很神奇，free()函数非常简单，只有一个参数，只要把指向申请空间的指针传递
  给free()中的参数就可以完成释放工作!这里要追踪到malloc()的申请问题了。申请的时候实际上占用的内存要比申请的大。因为超出的空间是用来记录对这块内存的管理信息。先看一下在《UNIX环境高级编程》中第七章的一段话：
  大多数实现所分配的存储空间比所要求的要稍大一些，额外的空间用来记录管理信息——分配块的长度，指向下一个分配块的指针等等。这就意味着如果写过一个已分配区的尾端，则会改写后一块的管理信息。这种类型的错误是灾难性的，但是因为这种错误不会很快就暴露出来，所以也就很难发现。将指向分配块的指针向后移动也可能会改写本块的管理信息。
  以上这段话已经给了我们一些信息了。malloc()申请的空间实际我觉得就是分了两个不同性质的空间。一个就是用来记录管理信息的空间，另外一个就是可用空间了。而用来记录管理信息的实际上是一个结构体。在C语言中，用结构体来记录同一个对象的不同信息是天经地义的事!下面看看这个结构体的原型：
  程序代码：
  struct mem_control_block {
  int is_available; //这是一个标记?
  int size; //这是实际空间的大小
  };
  对于size,这个是实际空间大小。这里其实我有个疑问，is_available是否是一个标记?因为我看了free()的源代码之后对这个变量感觉有点纳闷(源代码在下面分析)。这里还请大家指出!
  所以，free()就是根据这个结构体的信息来释放malloc()申请的空间!而结构体的两个成员的大小我想应该是操作系统的事了。但是这里有一个问题，malloc()申请空间后返回一个指针应该是指向第二种空间，也就是可用空间!不然，如果指向管理信息空间的话，写入的内容和结构体的类型有可能不一致，或者会把管理信息屏蔽掉，那就没法释放内存空间了，所以会发生错误!(感觉自己这里说的是废话)
  好了!下面看看free()的源代码，我自己分析了一下，觉得比起malloc()的源代码倒是容易简单很多。只是有个疑问，下面指出!
  程序代码：
  //
molloc函数  void free(void *ptr)
  {
  struct mem_control_block *free;

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。