C语⾔中申请内存的⼏种⽅式
⼀、C语⾔跟内存分配⽅式
<1>从静态存储区域分配.
内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运⾏期间都存在.例如全局变量、static变量.
<2>在栈上创建
在执⾏函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执⾏结束时这些存储单元⾃动被释放.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.
<3>从堆上分配,亦称动态内存分配.
程序在运⾏的时候⽤malloc或new申请任意多少的内存,程序员⾃⼰负责在何时⽤free或delete释放内存.动态内存的⽣存期由⽤户决定,使⽤⾮常灵活,但问题也最多.
⼆、C语⾔跟内存申请相关的函数
<1>alloca是向栈申请内存,因此⽆需释放.
<2>malloc分配的内存是位于堆中的,并且没有初始化内存的内容,因此基本上malloc之后,调⽤函数memset来初始化这部分的内存空间.
<3>calloc则将初始化这部分的内存,设置为0.
<4>realloc则对malloc申请的内存进⾏⼤⼩的调整.
<5>申请的内存最终需要通过函数free来释放.
当程序运⾏过程中malloc了,但是没有free的话,会造成内存泄漏.⼀部分的内存没有被使⽤,但是由于没有free,因此系统认为这部分内存还在使⽤,造成不断的向系统申请内存,使得系统可⽤内存不断减少.但是内存泄漏仅仅指程序在运⾏时,程序退出时,OS将回收所有的资源.因此,适当的重起⼀下程序,有时候还是有点作⽤.
三个函数的申明分别是:
void* malloc(unsigned size);
void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);
void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement);
molloc函数都在stdlib.h函数库内,它们的返回值都是请求系统分配的地址,如果请求失败就返回NULL.
(1)函数malloc()
在内存的动态存储区中分配⼀块长度为size字节的连续区域,参数size为需要内存空间的长度,返回该区域的⾸地址.
(2)函数calloc()
与malloc相似,参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度,numElements为元素个数,即在内存中申请
numElements*sizeOfElement字节⼤⼩的连续地址空间.
(3)函数realloc()
给⼀个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,newsize是重新申请的地址长度.
三、区别:
(1)函数malloc不能初始化所分配的内存空间,⽽函数calloc能.如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使⽤过,则其中的每⼀位可能都是0;反之, 如果这部分内存曾经被分配过,则其中可能遗留有各种各样的数据.也就是说,使⽤malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常进⾏,但经过⼀段时间(内存空间还已经被重新分配)可能会出现问题.
(2)函数calloc() 会将所分配的内存空间中的每⼀位都初始化为零,也就是说,如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存,那么这些元素将保证会被初始化为0;如果你是为指针类型的元素分配内存,那么这些元素通常会被初始化为空指针;如果你为实型数据分配内存,则这些元素会被初始化为浮点型的零.
(3)函数malloc向系统申请分配指定size个字节的内存空间.返回类型是 void*类型.void*表⽰未确定类型的指针.C,C++规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针.
(4)realloc可以对给定的指针所指的空间进⾏扩⼤或者缩⼩,⽆论是扩张或是缩⼩,原有内存的中内容将保持不变.当然,对于缩⼩,则被缩⼩的那⼀部分的内容会丢失.realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同⼀内存地址.相反,realloc返回的指针很可能指向⼀个.
(5)realloc是从堆上分配内存的.当扩⼤⼀块内存空间时,realloc()试图直接从堆上现存的数据后⾯的那些字节中获得附加的字节,如果能够满⾜,⾃然天下太平;如果数据后⾯的字节不够,问题就出来了,那么就使⽤堆上第⼀个有⾜够⼤⼩的⾃由块,现存的数据然后就被拷贝⾄新的位置,⽽⽼块则放回到堆上.这句话传递的⼀个重要的信息就是数据可能被移动.
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