C和Cpp 内存分配方式
c语言的内存空间储存
c语言的内存空间储存
C语言中的内存空间存储有以下几种方式:
1. 栈内存(stack):栈内存是程序在运行时自动分配和释放的一块连续内存空间,用于存储局部变量、函数参数、函数返回地址等。
栈内存的分配和释放由编译器自动管理,具有自动回收的特性。
2. 堆内存(heap):堆内存是由程序员手动申请和释放的一块内存空间,用于存储动态分配的变量、数据结构等。
堆内存的分配和释放由程序员负责管理,需要调用相应的函数(如malloc()、free())来进行操作。
3. 全局变量存储区(global/static):全局变量和静态变量(static)存储在程序的全局数据段中,这部分内存空间在程序启动时分配,直到程序终止时才被释放。
全局变量存储在静态存储区,有固定的内存地址,全局变量默认为零初始化。
4. 常量存储区(const):常量存储区用于存储程序中的常量值,这些常量值不能被修改。
常量存储区通常存储在只读内存中,具有固定的内存地址。
5. 程序代码区(code/text):程序代码区存储了程序的指令代码,是只读内存区域,存储了程序的执行逻辑。
需要注意的是,C语言的内存模型可能因编译器和操作系统的不同而有所差异,
以上是一种常见的内存存储模型。
c++内存分配机制
C++的内存分配机制可以分为四个区域:堆区、栈区、全局/静态存储区和常量存储区。
1. 堆区:动态内存分配区,程序在运行时可以向该区域申请一定大小的内存,用malloc或new来申请,用free或delete来释放。
2. 栈区:存放函数的参数值和局部变量,由编译器自动分配和释放,其操作方式类似于数据结构中的栈。
3. 全局/静态存储区:全局变量和静态变量被存放在此区域中,包括初始化的全局变量和静态变量(空白初始化的全局变量和静态变量也会被存放在此区域),全局变量和静态变量在程序整个运行期间一直被保留。
4. 常量存储区:常量被存放在此区域中,不允许修改。
C++内存分配机制遵循二八定律,即80%的内存空间被80%的程序所使用,而剩下的20%的内存空间则被浪费。
因此,在编写C++程序时,应该尽可能地利用好内存空间,避免内存空间的浪费。
malloc内存分配流程
malloc内存分配流程在编程中,动态内存分配是一种常见的操作,而malloc()函数是用于在运行时分配内存的标准C库函数之一。
下面是malloc内存分配的流程。
1. 引入头文件:在使用malloc函数之前,需要在代码的开头引入头文件<cstdlib>或<stdlib.h>,以便使用malloc函数的定义和相关函数。
2. 了解malloc函数的作用:malloc函数用于在堆内存中动态分配指定字节数的内存空间,并返回一个指向分配内存开始位置的指针。
3. 为内存分配指定字节数:在调用malloc函数时,需要指定需要分配的内存空间的字节数,以便函数能够为该内存空间分配足够的大小。
例如,如果需要分配10个int类型的元素,可以使用sizeof(int) * 10来指定所需的字节数。
4. 检查分配是否成功:在调用malloc函数后,需要检查分配是否成功。
当分配成功时,malloc函数返回一个非空指针,该指针指向分配的内存空间的开始位置;当分配失败时,malloc函数返回一个空指针NULL。
5. 使用分配的内存空间:一旦分配成功,可以使用返回的指针来操作分配的内存空间。
例如,可以对分配的内存空间进行读写操作,存储数据或者访问已存储的数据。
6. 释放已分配的内存空间:在使用完分配的内存空间后,为了避免内存泄漏,应该使用free函数将其释放。
通过调用free函数,并将分配的指针作为参数传入,释放的内存将返回给系统,可以再次用于其他任务。
总结:将malloc内存分配的流程概括起来,首先引入头文件,然后了解malloc函数的作用,指定所需分配的字节数,检查分配是否成功,对分配的内存空间进行操作,最后使用free函数释放已分配的内存空间。
这个流程在动态内存分配中有着广泛的应用,能够帮助程序实现灵活的内存管理。
c语言分配内存并且赋值的函数
c语言分配内存并且赋值的函数C语言是一种广泛应用于系统编程和嵌入式开发的编程语言,它提供了许多强大的功能和特性。
其中一个重要的功能就是动态内存分配和赋值。
在C语言中,我们可以使用malloc()函数来分配内存,并使用赋值操作符将值赋给所分配的内存。
malloc()函数是C语言中用于动态分配内存的函数之一。
它的原型定义在stdlib.h头文件中,函数的返回类型是void*,即指向void类型的指针。
malloc()函数接受一个参数,即所需分配的内存大小(以字节为单位),并返回一个指向分配内存的指针。
下面是一个示例代码,演示了如何使用malloc()函数分配内存并赋值:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {int size = 5; // 分配内存的大小int* arr = (int*)malloc(size * sizeof(int)); // 分配内存并将返回的指针转换为int类型的指针if (arr == NULL) {printf("内存分配失败!\n");return 1;}// 使用循环将值赋给分配的内存for (int i = 0; i < size; i++) {arr[i] = i + 1;}// 打印分配的内存中的值for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d ", arr[i]);}// 释放分配的内存free(arr);return 0;}```在上面的示例代码中,我们首先定义了一个变量size,它表示要分配的内存大小。
然后,我们使用malloc()函数分配了size个int类型的内存,并将返回的指针转换为int类型的指针arr。
接下来,我们使用循环将值赋给分配的内存,然后使用另一个循环打印分配的内存中的值。
c中内存分配与释放(malloc,realloc,calloc,free)函数内容的整理.wps
c中内存分配与释放(malloc,realloc,calloc,free)函数内容的整理malloc:原型:extern void *malloc(unsigned int num_bytes); 头文件:在TC2.0中可以用malloc.h 或alloc.h (注意:alloc.h 与malloc.h 的内容是完全一致的),而在V isual C++6.0中可以用malloc.h或者stdlib.h。
功能:分配长度为num_bytes字节的内存块返回值:如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定),否则返回空指针NULL。
当内存不再使用时,应使用free()函数将内存块释放。
函数返回的指针一定要适当对齐,使其可以用于任何数据对象。
说明:关于该函数的原型,在旧的版本中malloc 返回的是char型指针,新的ANSIC标准规定,该函数返回为void型指针,因此必要时要进行类型转换。
名称解释:malloc的全称是memory allocation,中文叫动态内存分配。
函数声明void *malloc(size_t size); 说明: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。
备注:void* 表示未确定类型的指针,更明确的说是指申请内存空间时还不知道用户是用这段空间来存储什么类型的数据(比如是char还是int或者...)从函数声明上可以看出。
malloc 和new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。
比如:int *p; p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为sizeof(int); 或:int* parr; parr = new int [100]; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为sizeof(int) * 100; 而malloc 则必须要由我们计算字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。
C语言内存分配问题(整理)
我查了下资料,有说分四个,有说分五个加一个程序代码区,我没查到参考的专业书籍。所 以麻烦知道的告知一下,完善一下。
2、 内存分配方式 内存分配方式有三种:
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。
4、动态分配释放内存举例 用 malloc 动态分配内存后一定要判断一下分配是否成功,判断指针的值是否为 NULL。 内存分配成功后要对内存单元进行初始化。 内存分配成功且初始化后使用时别越界了。 内存使用完后要用 free(p)释放,注意,释放后,p 的值是不会变的,仍然是一个地址值, 仍然指向那块内存区,只是这块内存区的值变成垃圾了。为了防止后面继续使用这块内存, 应在 free(p)后,立即 p=NULL,这样后面如果要使用,判断 p 是否为 NULL 时就会判断出 来。
NO.2
char *GetMemory(void) {
char Байду номын сангаас[] = hello world; retrun p; } void Test(void) { char *str = NULL; str = GetMemory(); printf(str); }
问题同 NO.1
NO.3
void GetMemory(char **p, int num) {
free(str); if(str != NULL) {
strcpy(str,"world"); printf(str); } }
问题同 NO.1 我对以上问题的分析:
NO.1:程序首先申请一个 char 类型的指针 str,并把 str 指向 NULL(即 str 里存的是 NULL 的地址,*str 为 NULL 中的值为0),调用函数的过程中做了如下动作: 1、申请一个 char 类型的指针 p, 2、把 str 的内容 copy 到了 p 里(这是参数传递过程中系统所做的), 3、为 p 指针申请了 100 个空间, 4、返回 Test 函数.最后程序把字符串 hello world 拷贝到 str 指向的内存空间里.到这里错 误出现了! str 的空间始终为 NULL 而并没有实际的空间.深刻理解函数调用的第 2 步,将不难发现问 题所在!(注意:传递的参数和消除的参数) NO.2:程序首先申请一个 char 类型的指针 str,并把 str 指向 NULL.调用函数的过程中做了 如下动作: 1申请一数组 p[]并将其赋值为 hello world(数组的空间大小为 12), 2返回数组名 p 付给 str 指针(即返回了数组的首地址). 那么这样就可以打印出字符串"hello world"了么?当然是不能的! 因为在函数调用的时候漏掉了最后一步.也就是在第2步 return 数组名后,函数调用还要 进行一步操作,也就是释放内存空间.当一个函数被调用结束后它会释放掉它里面所有的变 量所占用的空间.所以数组空间被释放掉了,也就是说 str 所指向的内容将不确定是什么东 西. NO.3:正确答案为可以打印出 hello.但内存泄漏了! 需要用 free()函数进行释放。
分配内存函数
分配内存函数
分配内存函数是指在程序中动态地分配内存空间的函数。
在C语
言中,常用的分配内存函数有malloc、calloc、realloc等。
1. malloc函数:malloc函数的原型为void *malloc(size_t size),功能是分配size字节的内存空间,并返回该空间的起始地址。
这个函数不会对申请到的空间进行初始化。
2. calloc函数:calloc函数的原型为void *calloc(size_t nmemb, size_t size),功能是分配nmemb个元素,每个元素大小为
size字节的内存空间,并返回该空间的起始地址。
这个函数会将申请
到的空间全部初始化为0。
3. realloc函数:realloc函数的原型为void *realloc(void
*ptr, size_t size),功能是重新分配ptr指向的内存空间的大小为size字节,并返回新的空间起始地址。
如果ptr指向的空间大小不够,会开辟新的空间并将数据复制到新的空间中,如果大小足够则直接返
回原空间的地址,如果size为0则释放空间并返回NULL。
这些函数在申请内存空间时都可能导致内存分配失败,因此需要
用if判断申请空间是否成功。
例如:
```
int *p = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
if(p == NULL){
printf("分配内存失败");
exit(1);
}
```。
c语言动态分配内存函数
c语言动态分配内存函数C语言是一门很古老但依然强大的编程语言,作为一门底层语言,C语言与内存密不可分。
在C语言中,内存分配是一个非常重要的概念。
C语言提供了很多函数来进行内存管理,其中最为常用的便是动态分配内存函数。
本文将围绕动态分配内存函数来进行分步介绍。
1. malloc函数malloc函数是C语言中最为基本的动态分配内存函数,该函数会在堆内存中分配一块指定大小的内存块,并返回该内存块的首地址。
下面是malloc函数的基本语法:void* malloc(unsigned int size);其中,size参数表示要分配的内存块的大小,函数返回一个void型指针,该指针指向已分配的内存块的首地址。
使用malloc函数的方法如下所示:int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);该语句将在堆内存中分配一块大小为40字节(即10个int型变量所占用的内存)的内存块,并将arr指针指向该内存块的首地址。
2. calloc函数calloc函数与malloc函数类似,也是用于动态分配内存的函数。
但与malloc函数不同的是,calloc函数还会对分配的内存块进行初始化。
同时,calloc函数的语法也略有不同:void* calloc(unsigned int num, unsigned int size);其中,num参数表示要分配的内存块的数量,size参数则表示每个内存块的大小。
使用calloc函数的方式如下所示:int* arr = (int*)calloc(10, sizeof(int));该语句将在堆内存中分配一块大小为40字节(即10个int型变量所占用的内存)的内存块,并将该内存块中每个字节都初始化为0,并将arr指针指向该内存块的首地址。
3. realloc函数realloc函数是用于重新分配已经分配的内存块的函数。
该函数接受两个参数,第一个参数是原内存块的地址,第二个参数是新的内存块大小。
c语言结构体动态分配内存
c语言结构体动态分配内存C语言中的结构体动态分配内存在C语言中,结构体是一种自定义的数据类型,可以将不同类型的数据组合在一起,形成一个新的数据类型。
结构体的定义只是描述了这种新的数据类型的形式,而在实际使用时,需要为结构体分配内存空间。
本文将介绍如何在C语言中动态分配内存给结构体。
动态分配内存是指在程序运行时根据需要动态地分配内存空间。
相对于静态分配内存,动态分配内存具有更大的灵活性和效率。
在C 语言中,动态分配内存的函数是malloc()和free()。
我们需要定义一个结构体类型。
例如,我们定义一个学生的结构体类型,包含姓名和年龄两个成员变量:```ctypedef struct {char name[20];int age;} Student;```接下来,我们可以使用malloc()函数为结构体类型分配内存空间。
malloc()函数接收一个参数,即需要分配的内存大小(以字节为单位),并返回分配的内存的首地址。
```cStudent *stu_ptr;stu_ptr = (Student *)malloc(sizeof(Student));```上述代码中,我们使用了sizeof()运算符来获取结构体类型的大小,并将其作为参数传递给malloc()函数。
由于malloc()函数返回的是void指针类型,我们需要将其强制转换为Student类型的指针。
接下来,我们可以像使用普通变量一样使用结构体指针。
例如,我们可以给结构体的成员变量赋值:```cstrcpy(stu_ptr->name, "Tom");stu_ptr->age = 18;```在使用完结构体后,我们需要使用free()函数释放分配的内存空间,以防止内存泄漏。
```cfree(stu_ptr);```在释放内存空间后,我们不能再使用被释放的指针,否则会导致未定义的行为。
动态分配内存给结构体的好处是可以根据需要灵活地分配和释放内存空间,避免了内存浪费。
c语言分配内存并且赋值的函数
C语言分配内存并赋值的函数1. 概述在C语言中,我们经常需要动态地分配内存来存储数据。
为了方便地进行内存分配和赋值操作,C语言提供了一些特定的函数。
这些函数可以帮助我们在程序运行时动态地分配内存,并将指定的值赋给所分配的内存空间。
本文将详细介绍C语言中的几个常用的分配内存并赋值的函数,包括malloc、calloc和realloc。
我们将分别介绍它们的定义、用途和工作方式,并给出一些示例代码来说明它们的使用方法。
2. malloc函数2.1 定义malloc函数是C语言中用于动态分配内存的函数。
它的原型定义在stdlib.h头文件中,其定义如下:void* malloc(size_t size);2.2 用途malloc函数用于在程序运行时动态地分配指定大小的内存空间。
这个函数返回一个指向分配内存的指针,如果分配失败则返回NULL。
2.3 工作方式malloc函数的工作方式如下:1.接收一个size_t类型的参数size,表示需要分配的内存空间的大小。
2.在堆(heap)中分配一块大小为size的连续内存空间。
3.返回指向分配内存的指针,如果分配失败则返回NULL。
2.4 示例代码下面是一个使用malloc函数分配内存并赋值的示例代码:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main() {int* ptr;int size = 5;ptr = (int*)malloc(size * sizeof(int));if (ptr == NULL) {printf("内存分配失败\n");return 1;}for (int i = 0; i < size; i++) {ptr[i] = i + 1;}for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d ", ptr[i]);}free(ptr);return 0;}上述代码中,我们使用malloc函数分配了一块大小为 5 * sizeof(int)的内存空间,并将其地址赋给指针ptr。
C语言的内存分配详解
堆内存的分配与释放
堆空间申请、释放的方法
在C++中,申请和释放堆中分配的存贮空间, 中 申请和释放堆中分配的存贮空间, 分别使用new和delete的两个运算符来完成: 分别使用 和 的两个运算符来完成: 的两个运算符来完成 指针变量名=new 类型名 初始化式 ; 类型名(初始化式 初始化式); 指针变量名 delete 指针名 指针名; 例如: 例如:1、 int *pi=new int(0); 它与下列代码序列大体等价: 它与下列代码序列大体等价: 2、int ival=0, *pi=&ival; 区别:pi所指向的变量是由库操作符new()分配的 所指向的变量是由库操作符new()分配的, 区别:pi所指向的变量是由库操作符new()分配的, 位于程序的堆区中,并且该对象未命名 该对象未命名。 位于程序的堆区中,并且该对象未命名。
堆的概念
通常定义变量(或对象),编译器在编译时都可 通常定义变量(或对象),编译器在编译时都可 ), 以根据该变量(或对象)的类型知道所需内存空间的大小, 以根据该变量(或对象)的类型知道所需内存空间的大小,从 而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。 而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。这种内存分 配称为静态存储分配 静态存储分配; 配称为静态存储分配; 有些操作对象只在程序运行时才能确定, 有些操作对象只在程序运行时才能确定,这样编译时就 无法为他们预定存储空间,只能在程序运行时, 无法为他们预定存储空间,只能在程序运行时,系统根据运行 时的要求进行内存分配,这种方法称为动态存储分配 动态存储分配。 时的要求进行内存分配,这种方法称为动态存储分配。所有动 态存储分配都在堆区中进行。 态存储分配都在堆区中进行。 当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时, 当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时,必须 向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间, 申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间 向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间,用于存贮该 变量或对象。当不再使用该变量或对象时, 变量或对象。当不再使用该变量或对象时,也就是它的生命结 束时, 显式释放它所占用的存贮空间 它所占用的存贮空间, 束时,要显式释放它所占用的存贮空间,这样系统就能对该堆 空间进行再次分配,做到重复使用有限的资源。 空间进行再次分配,做到重复使用有限的资源。
c语言中内存分配的几种方式
c语言中内存分配的几种方式
在C语言中,内存的管理是非常重要的。
C语言提供了多种内存分配的方式,可以根据不同情况选择不同的方式进行内存分配。
以下是C语言中内存分配的几种方式。
1. 静态内存分配
静态内存分配是在程序编译时就确定了内存的大小和分配位置,这种方式不需要在程序运行时进行内存分配。
在C语言中,静态内存分配可以通过定义全局变量或静态变量来实现。
2. 栈内存分配
栈内存分配是指在函数内部定义的变量所分配的内存。
当函数被调用时,栈被分配一段内存用来存储函数的局部变量,当函数返回时,这段内存会被释放。
栈内存分配的好处是速度快,但是分配的内存大小受限于栈的大小。
3. 堆内存分配
堆内存分配是指程序在运行时通过malloc()函数或calloc()函数动态分配内存。
堆内存的好处是大小灵活,但是需要手动释放,否则容易出现内存泄漏的问题。
4. 内存映射文件
内存映射文件是指将一个文件映射到内存中,使得程序可以直接访问文件中的数据。
在C语言中,可以使用mmap()函数将文件映射到内存中。
总结
在C语言中,内存的管理是非常重要的。
根据不同的情况可以选择不同的内存分配方式,如静态内存分配、栈内存分配、堆内存分配和内存映射文件等。
合理的内存管理可以提高程序的性能和稳定性。
内存的五大分区
内存的五⼤分区⼀、预备知识—程序的内存分配⼀个由C/C++编译的程序占⽤的内存分为以下⼏个部分1、栈区(stack):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。
其操作⽅式类似于数据结构中的栈。
2、堆区(heap):⼀般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收。
注意它与数据结构中的堆是两回事,分配⽅式类似于链表。
new出来的放在这⾥。
3、全局区(静态区):(static)全局变量和静态变量的存储是放在⼀块的,初始化的全局变量和静态变量在⼀块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另⼀块区域。
程序结束后由系统释放。
4、⽂字常量区:常量字符串就是放在这⾥的。
程序结束后由系统释放5、程序代码区:存放函数体的⼆进制代码。
⼆、例⼦程序⾮常详细的例⼦//main.cppint a = 0; //全局初始化区char *p1; //全局未初始化区main(){int b; // 栈char s[] = "abc"; //栈char *p2; //栈char *p3 = "123456"; //123456/0在常量区,p3在栈上。
static int c =0;//全局(静态)初始化区p1 = (char *)malloc(10);p2 = (char *)malloc(20); //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); //123456/0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456" 优化成⼀个地⽅。
}⼆、堆和栈的理论知识2.1申请⽅式stack:由系统⾃动分配。
例如,声明在函数中⼀个局部变量 int b; 系统⾃动在栈中为b开辟空间heap:需要程序员⾃⼰申请,并指明⼤⼩,在c中malloc函数如p1 = (char *)malloc(10);在C++中⽤new运算符如p2 = new char[10];但是注意p1、p2本⾝是在栈中的。
c语言内存分配函数
C语言内存分配函数1. 概述在C语言中,内存是一种非常重要的资源。
程序在运行过程中需要使用内存来存储变量、数据结构和函数调用栈等信息。
为了有效地管理内存,C语言提供了一些内存分配函数,开发者可以使用这些函数来分配和释放内存。
2. 内存分配函数的作用内存分配函数的主要作用是在程序运行时动态地分配内存空间。
这样,程序可以根据需要在运行时创建和销毁变量和数据结构,而不需要事先知道它们的大小。
3. 常用的内存分配函数C语言提供了几个常用的内存分配函数,包括malloc、calloc、realloc和free。
3.1 malloc函数malloc函数用于分配指定大小的内存空间,并返回一个指向该内存空间的指针。
其函数原型如下:void* malloc(size_t size);其中,size参数指定要分配的内存大小,单位是字节。
如果分配成功,malloc函数返回一个指向分配内存的指针;如果分配失败,则返回NULL。
3.2 calloc函数calloc函数用于分配指定数量和大小的连续内存空间,并返回一个指向该内存空间的指针。
其函数原型如下:void* calloc(size_t num, size_t size);其中,num参数指定要分配的元素数量,size参数指定每个元素的大小,单位是字节。
calloc函数会将分配的内存空间初始化为零。
如果分配成功,calloc函数返回一个指向分配内存的指针;如果分配失败,则返回NULL。
3.3 realloc函数realloc函数用于重新分配已分配内存的大小,并返回一个指向新分配内存的指针。
其函数原型如下:void* realloc(void* ptr, size_t size);其中,ptr参数是一个指向已分配内存的指针,size参数指定重新分配的内存大小,单位是字节。
realloc函数会尝试在原来的内存块上扩大或缩小内存大小。
如果分配成功,realloc函数返回一个指向新分配内存的指针;如果分配失败,则返回NULL。
c语言结构体空间分配
c语言结构体空间分配摘要:一、结构体的概念二、结构体在C语言中的作用三、结构体空间分配的方法1.静态分配2.动态分配四、结构体数组的空间分配五、结构体与指针的关系六、结构体的应用案例正文:C语言中的结构体是一种复合数据类型,它可以将多个不同类型的数据组合在一起,形成一个整体。
结构体在C语言中有广泛的应用,如存储数据、传递参数等。
结构体空间分配是结构体应用中的一个重要环节。
结构体空间分配主要包括静态分配和动态分配两种方法。
1.静态分配静态分配是指在程序编译时就为结构体分配内存空间。
这种分配方式适用于结构体的大小固定且不会频繁改变的情况。
静态分配的语法形式如下:```cstruct 结构体名{类型1 变量名1;类型2 变量名2;...} 结构体变量名;```2.动态分配动态分配是指在程序运行时根据需要为结构体分配内存空间。
这种分配方式适用于结构体的大小可能会变化或者需要频繁创建和销毁的情况。
动态分配的语法形式如下:```cstruct 结构体名*结构体变量名;结构体变量名= (struct 结构体名*)malloc(sizeof(struct 结构体名));```需要注意的是,动态分配的结构体空间需要在不再使用时通过`free()`函数进行释放。
结构体数组的空间分配与普通数组相似,也可以采用静态分配和动态分配。
对于静态分配的结构体数组,可以直接在定义时分配空间:```cstruct 结构体名结构体数组名[数组长度];```对于动态分配的结构体数组,需要循环调用`malloc()`函数进行分配:```cstruct 结构体名*结构体数组名= (struct 结构体名*)malloc(数组长度* sizeof(struct 结构体名));```结构体与指针的关系十分密切,结构体的成员可以通过指针访问。
此外,指针也可以作为结构体的成员,这种结构体称为“指向结构体的指针”。
结构体在实际应用中有很多案例,如表示一个学生的信息、存储坐标数据等。
操作系统内存的分配和映射机制
操作系统内存的分配和映射机制操作系统内存的分配和映射机制是操作系统中相当重要的一个部分。
操作系统需要合理地分配内存,使得所有的程序都能够得到足够的内存资源。
同时,为了保证各个程序之间的安全性和隔离性,操作系统需要将不同的程序分配到不同的内存空间中,并进行合理的内存映射,以便程序能够正确地访问内存中的数据。
内存分配机制内存分配机制是操作系统内存管理的核心部分,它有助于操作系统有效地管理内存资源,优化整个系统的性能。
内存分配机制通常包括以下几种方式:1.连续分配连续分配是最常见的内存分配方式。
它通过将内存地址空间分为若干个连续的内存块,并将每个内存块分配给不同的程序,以达到对内存资源的合理利用。
3.段式分配段式分配是针对大型程序的分配方式,它将内存地址空间分为若干个逻辑段,每个逻辑段可以表示程序中的一个独立部分。
每个程序可以获取多个逻辑段。
内存映射机制是操作系统中实现地址隔离和保护的重要方法。
它构建了虚拟内存系统,在不同程序之间建立了地址映射,使得不同的程序可以相互隔离和保护。
内存映射机制通常包括以下几种方式:1. 逻辑地址映射逻辑地址映射使用逻辑地址来表示程序中的内存地址,通过将逻辑地址映射到内存地址中,使得不同程序共享内存的时候不会出现地址冲突或资源抢占。
2. 缺页中断缺页中断是内存映射中的一种重要机制。
当程序访问不存在于内存中的数据时,操作系统会产生缺页中断,并将这些数据从硬盘中读取到内存中,从而实现了内存中地址的动态映射。
内存分段是一种物理隔离的方式,它通过将内存空间分成不同的段,使得每个程序可以被分配到不同的段中,从而实现了内存地址的动态映射。
总结操作系统内存的分配和映射机制是实现操作系统内存管理的重要部分。
内存分配机制用于管理和分配内存资源,以达到对内存资源的合理利用。
内存映射机制通过虚拟内存系统构建,实现了内存地址的隔离和保护,从而使得不同程序可以共享内存资源,而不会出现地址冲突或资源抢占。
c语言内存分配与释放的函数
c语言内存分配与释放的函数C 语言内存分配与释放的函数非常重要,特别是在处理大型程序,以及对内存使用有严格要求的程序。
内存分配与释放是 C 语言中最常见的操作,因此,掌握内存分配与释放函数的使用方法对于程序员来说是非常必要的。
一、内存分配函数1. malloc 函数malloc 函数是 C 语言中最常用的内存分配函数之一,其基本语法格式如下:void *malloc(size_t size);其中,size_t 是无符号整型的数据类型,它表示需要分配的内存大小。
在内存分配成功后,malloc 函数将返回指向分配内存区域的指针;否则返回 NULL。
需要注意的是,分配出来的内存在函数执行结束后并不会被释放,必须由程序员调用 free 函数来释放内存。
2. calloc 函数calloc 函数可以用来分配一片连续的内存,而且会将其清零。
其函数原型如下:void *calloc(size_t nmemb, size_t size);其中,nmemb 表示需要分配的内存单元数量,size 表示单个单元的大小。
calloc 函数返回一个指向已分配内存区域的指针,其用法和 malloc 函数类似。
3. realloc 函数realloc 函数用于将原来已分配的内存区重新调整大小,其函数原型如下:void *realloc(void *ptr, size_t size);其中,ptr 是指向已分配内存区域的指针,size 表示重新分配后内存的大小。
realloc 函数返回一个指向已调整内存区域的指针。
二、内存释放函数1. free 函数free 函数用于释放一个之前已经分配的内存区域。
其语法格式如下:void free(void *ptr);其中,ptr 是指向要释放的内存区域的指针。
使用 free 函数需要注意的是,释放的只能是由 malloc、calloc 或 realloc 函数分配的内存,不能是栈或全局变量等。
C和C 经典面试题(面试必备)
C/C++经典面试题(面试必备)面试题 1:变量的声明和定义有什么区别为变量分配地址和存储空间的称为定义,不分配地址的称为声明。
一个变量可以在多个地方声明,但是只在一个地方定义。
加入 extern 修饰的是变量的声明,说明此变量将在文件以外或在文件后面部分定义。
说明:很多时候一个变量,只是声明不分配内存空间,直到具体使用时才初始化,分配内存空间,如外部变量。
面试题 2:写出 bool 、 int、 float、指针变量与“零值”比较的 if 语句bool 型数据:if( flag ){A;}else{B;}int 型数据:if( 0 != flag ){A;}else{B;}指针型数:if( NULL == flag ){A;}else{B;}float 型数据:if ( ( flag >= NORM ) && ( flag <= NORM ) ) {A;} 2注意:应特别注意在 int、指针型变量和“零值”比较的时候,把“零值”放在左边,这样当把“ ==”误写成“ =”时,编译器可以报错,否则这种逻辑错误不容易发现,并且可能导致很严重的后果。
面试题 3: sizeof 和 strlen 的区别sizeof 和 strlen 有以下区别:❑❑\0‘的字符串作参数。
❑ sizeof 的结果。
而 strlen 函数必须在运行时才能计算出来。
并且 sizeof计算的是数据类型占内存的大小,而 strlen 计算的是字符串实际的长度。
❑ sizeof 的参数不退化,传递给 strlen 就退化为指针了。
注意:有些是操作符看起来像是函数,而有些函数名看起来又像操作符,这类容易混淆的名称一定要加以区分,否则遇到数组名这类特殊数据类型作参数时就很容易出错。
最容易混淆为函数的操作符就是 sizeof。
面试题 4: C 语言的关键字 static 和 C++ 的关键字 static 有什么区别在 C 中 static 用来修饰局部静态变量和外部静态变量、函数。
内存区划分、内存分配、常量存储区、堆、栈、自由存储区、全局区[C++][内存管理]
内存区划分、内存分配、常量存储区、堆、栈、自由存储区、全局区[C++][内存管理]一.在c中分为这几个存储区1.栈- 由编译器自动分配释放2.堆- 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收3.全局区(静态区),全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
- 程序结束释放4.另外还有一个专门放常量的地方。
- 程序结束释放#define不占用内存单元。
C++编译器通常并不给const常量分配存储空间,而是把const变量的定义保存在符号表里。
在VC中,const变量与一般变量一样,都分配内存空间。
在函数体中定义的变量通常是在栈上,用malloc, calloc, realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。
在所有函数体外定义的是全局量,加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区(静态区),在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效,不能extern到别的文件用,在函数体内定义的static 表示只在该函数体内有效。
另外,函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。
比如:int a = 0; //全局初始化区char *p1; //全局未初始化区void main(){int b; //栈char s[] = "abc"; //栈char *p2; //栈char *p3 = "123456"; //123456{post.content}在常量区,p3在栈上static int c = 0; //全局(静态)初始化区p1 = (char *)malloc(10); //分配得来得10字节的区域在堆区p2 = (char *)malloc(20); //分配得来得20字节的区域在堆区strcpy(p1, "123456");//123456{post.content}放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一块}二.在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区1.栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清除的变量的存储区。
c语言结构体空间分配
c语言结构体空间分配摘要:1.结构体的概念及组成2.结构体空间分配的原则3.结构体空间分配的示例4.结构体动态内存分配正文:一、结构体的概念及组成结构体是C 语言中一种复合数据类型,它可以将不同类型的数据组合在一起。
结构体主要由两部分组成:成员变量和成员函数。
成员变量用于存储数据,成员函数用于处理数据。
结构体可以看作是一个数据盒子,将各种数据类型打包在一起。
二、结构体空间分配的原则结构体空间分配的原则取决于编译器,但一般来说,编译器会按照以下原则进行空间分配:1.成员变量按照定义的顺序依次排列。
2.编译器会尽可能地减少内存空间的浪费,因此会对成员变量进行对齐。
对齐的原则是:编译器会找到一个最小的字节大小,使得所有成员变量都能够被该字节大小整除。
这样,每个成员变量所需的空间都可以被有效地利用。
三、结构体空间分配的示例下面是一个结构体的空间分配示例:```c#include <stdio.h>#include <string.h>typedef struct {int a;char b;double c;} MyStruct;int main() {MyStruct s;printf("Size of MyStruct: %zu", sizeof(s));return 0;}```在这个示例中,我们定义了一个结构体MyStruct,包含三个成员变量:一个整型变量a,一个字符型变量b,和一个双精度浮点型变量c。
编译器会按照成员变量的顺序对它们进行对齐。
在这个例子中,整型变量a 占用4 个字节,字符型变量b 占用1 个字节,双精度浮点型变量c 占用8 个字节。
因此,MyStruct 结构体所需的总空间为13 个字节(4+1+8)。
四、结构体动态内存分配在C 语言中,我们可以使用malloc 函数为结构体分配动态内存。
以下是一个结构体动态内存分配的示例:```c#include <stdio.h>#include <string.h>typedef struct {int a;char b;double c;} MyStruct;int main() {MyStruct *s = NULL;s = (MyStruct *)malloc(sizeof(MyStruct));if (s!= NULL) {s->a = 10;s->b = "A";s->c = 3.14;printf("Value of a: %d", s->a);printf("Value of b: %c", s->b);printf("Value of c: %lf", s->c);free(s);}return 0;}```在这个示例中,我们首先定义了一个指向MyStruct 结构体的指针s,然后使用malloc 函数为结构体分配内存。
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C/C++ 内存分配方式,堆区,栈区,new/delete/malloc/free内存分配方式内存分配方式有三种:[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程序员决定,使用非常灵活,但如果在堆上分配了空间,就有责任回收它,否则运行的程序会出现内存泄漏,频繁地分配和释放不同大小的堆空间将会产生堆内碎块。
2. 程序的内存空间一个程序将操作系统分配给其运行的内存块分为 4 个区域,如下图所示。
代码区(code area) 程序内存空间全局数据区(data area)堆区(heap area)栈区(stack area)一个由C/C++ 编译的程序占用的内存分为以下几个部分,1 、栈区(stack )由编译器自动分配释放,存放为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
其操作方式类似于数据结构中的栈。
2 、堆区(heap )一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS 回收。
分配方式类似于链表。
3 、全局区(静态区)(static )存放全局变量、静态数据、常量。
程序结束后有系统释放4 、文字常量区常量字符串就是放在这里的。
程序结束后由系统释放。
5 、程序代码区存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码。
下面给出例子程序,int a = 0; // 全局初始化区char *p1; // 全局未初始化区int main() {int b; // 栈char s[] = \"abc\"; // 栈char *p2; // 栈char *p3 = \"123456\"; //123456\\0 在常量区,p3 在栈上。
static int c =0;// 全局(静态)初始化区p1 = new char[10];p2 = new char[20];// 分配得来得和字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, \"123456\"); //123456\\0 放在常量区,编译器可能会将它与p3 所指向的\"123456\" 优化成一个地方。
}堆与栈的比较1 申请方式stack: 由系统自动分配。
例如,声明在函数中一个局部变量int b; 系统自动在栈中为b 开辟空间。
heap: 需要程序员自己申请,并指明大小,在C 中malloc 函数,C++ 中是new 运算符。
如p1 = (char *)malloc(10); p1 = new char[10];如p2 = (char *)malloc(10); p2 = new char[20];但是注意p1 、p2 本身是在栈中的。
2 申请后系统的响应栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后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。
对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete 语句才能正确的释放本内存空间。
由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
3 申请大小的限制栈:在Windows 下, 栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。
这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS 下,栈的大小是2M (也有的说是1M ,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow 。
因此,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。
这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。
堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。
由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
4 申请效率的比较栈由系统自动分配,速度较快。
但程序员是无法控制的。
堆是由new 分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片, 不过用起来最方便。
另外,在WINDOWS 下,最好的方式是用VirtualAlloc 分配内存,他不是在堆,也不是栈,而是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。
但是速度快,也最灵活。
5 堆和栈中的存储内容栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C 编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。
注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。
堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。
堆中的具体内容有程序员安排。
6 存取效率的比较char s1[] = \"a\";char *s2 = \"b\";a 是在运行时刻赋值的;而b 是在编译时就确定的;但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串( 例如堆) 快。
比如:int main(){char a = 1;char c[] = \"1234567890\";char *p =\"1234567890\";a = c[1];a = p[1];return 0;}对应的汇编代码10: a = c[1];00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl11: a = p[1];0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl 中,而第二种则要先把指针值读到edx 中,再根据edx 读取字符,显然慢了。
7 小结堆和栈的主要区别由以下几点:1 、管理方式不同;2 、空间大小不同;3 、能否产生碎片不同;4 、生长方向不同;5 、分配方式不同;6 、分配效率不同;管理方式:对于栈来讲,是由编译器自动管理,无需我们手工控制;对于堆来说,释放工作由程序员控制,容易产生memory leak 。
空间大小:一般来讲在32 位系统下,堆内存可以达到4G 的空间,从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。
但是对于栈来讲,一般都是有一定的空间大小的,例如,在VC6 下面,默认的栈空间大小是1M 。
当然,这个值可以修改。
碎片问题:对于堆来讲,频繁的new/delete 势必会造成内存空间的不连续,从而造成大量的碎片,使程序效率降低。
对于栈来讲,则不会存在这个问题,因为栈是先进后出的队列,他们是如此的一一对应,以至于永远都不可能有一个内存块从栈中间弹出,在他弹出之前,在他上面的后进的栈内容已经被弹出,详细的可以参考数据结构。
生长方向:对于堆来讲,生长方向是向上的,也就是向着内存地址增加的方向;对于栈来讲,它的生长方向是向下的,是向着内存地址减小的方向增长。
分配方式:堆都是动态分配的,没有静态分配的堆。
栈有2 种分配方式:静态分配和动态分配。
静态分配是编译器完成的,比如局部变量的分配。
动态分配由malloca 函数进行分配,但是栈的动态分配和堆是不同的,他的动态分配是由编译器进行释放,无需我们手工实现。
分配效率:栈是机器系统提供的数据结构,计算机会在底层对栈提供支持:分配专门的寄存器存放栈的地址,压栈出栈都有专门的指令执行,这就决定了栈的效率比较高。
堆则是C/C++ 函数库提供的,它的机制是很复杂的,例如为了分配一块内存,库函数会按照一定的算法(具体的算法可以参考数据结构/ 操作系统)在堆内存中搜索可用的足够大小的空间,如果没有足够大小的空间(可能是由于内存碎片太多),就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间,这样就有机会分到足够大小的内存,然后进行返回。
显然,堆的效率比栈要低得多。
从这里我们可以看到,堆和栈相比,由于大量new/delete 的使用,容易造成大量的内存碎片;由于没有专门的系统支持,效率很低;由于可能引发用户态和核心态的切换,内存的申请,代价变得更加昂贵。
所以栈在程序中是应用最广泛的,就算是函数的调用也利用栈去完成,函数调用过程中的参数,返回地址,EBP 和局部变量都采用栈的方式存放。
所以,我们推荐大家尽量用栈,而不是用堆。
虽然栈有如此众多的好处,但是由于和堆相比不是那么灵活,有时候分配大量的内存空间,还是用堆好一些。
无论是堆还是栈,都要防止越界现象的发生(除非你是故意使其越界),因为越界的结果要么是程序崩溃,要么是摧毁程序的堆、栈结构,产生以想不到的结果。
4.new/delete 与malloc/free 比较从C++ 角度上说,使用new 分配堆空间可以调用类的构造函数,而malloc() 函数仅仅是一个函数调用,它不会调用构造函数,它所接受的参数是一个unsigned long 类型。
同样,delete 在释放堆空间之前会调用析构函数,而free 函数则不会。
class Time{public:Time(int,int,int,string);~Time(){cout<<\"call Time\'s destructor by:\"<<name<<endl;}private:int hour;int min;int sec;string name;};Time::Time(int h,int m,int s,string n){hour=h;min=m;sec=s;name=n;cout<<\"call Time\'s constructor by:\"<<name<<endl; }int main(){Time *t1;t1=(Time*)malloc(sizeof(Time));free(t1);Time *t2;t2=new Time(0,0,0,\"t2\");delete t2;system(\"PAUSE\");return EXIT_SUCCESS;}结果:call Time\'s constructor by:t2call Time\'s destructor by:t2从结果可以看出,使用new/delete 可以调用对象的构造函数与析构函数,并且示例中调用的是一个非默认构造函数。