两种常见的内存管理方法:堆和内存池

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单片机C语言 必知的数据存储与程序编写知识 附单片机应用编程知识介绍

单片机C语言 必知的数据存储与程序编写知识 附单片机应用编程知识介绍

一、五大内存分区内存分成5个区,它们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

1、栈区(StaCk):FIFo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。

里面的变量通常是局部变量、函数参数等。

2、堆区(heap):就是那些由new分配的内存块,它们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。

如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。

3、自由存储区:就是那些由malloc等分配的内存块,它和堆是十分相似的,不过它是用free 来结束自己的生命。

4、全局/静态存储区:全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。

5、常量存储区:这是一块比较特殊的存储区,它们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改,而且方法很多)code/data/stack内存主要分为代码段,数据段和堆栈。

代码段放程序代码,属于只读内存。

数据段存放全局变量,静态变量,常量等,堆里存放自己malloc或new出来的变量,其他变量就存放在栈里,堆栈之间空间是有浮动的。

数据段的内存会到程序执行完才释放。

调用函数先找到函数的入口地址,然后计算给函数的形参和临时变量在栈里分配空间,拷贝实参的副本传给形参,然后进行压栈操作,函数执行完再进行弹栈操作。

字符常量一般放在数据段,而且相同的字符常量只会存一份。

二、C语言程序的存储区域1、由C语言代码(文本文件)形成可执行程序(二进制文件),需要经过编译-汇编-连接三个阶段。

编译过程把C语言文本文件生成汇编程序,汇编过程把汇编程序形成二进制机器代码,连接过程则将各个源文件生成的二进制机器代码文件组合成一个文件。

2、C语言编写的程序经过编译-连接后,将形成一个统一文件,它由几个部分组成。

jconsole使用介绍(图文)

jconsole使用介绍(图文)

jconsole使⽤介绍(图⽂)
⾸先先看⼀下jvm的⼤致情况,包括:堆内存使⽤情况,加载的类的情况,线程个数等等信息。

如下图所⽰:
接着看⼀下通过jconsole看到的jvm的内存使⽤情况。

jvm主要管理两种类型的内存:堆和⾮堆。

简单来说堆就是Java代码可及的内存,是留给开发⼈员使⽤的;⾮堆就是JVM留给⾃⼰⽤的,所有⽅法区、JVM内部处理或优化所需的内存(如JIT编译后的代码缓存)、每个类结构(如运⾏时常数池、字段和⽅法数据)以及⽅法和构造⽅法的代码都在⾮堆内存中。

在jconsole中,我们看到下⽅绿⾊的柱状图表⽰的各个部分的内存情况。

在jconsole中jvm的堆内存分为:eden space 内存池,survivor space 内存池,tenured gen内存池,⾮堆内存分为:code cache内存池,perm gen内存池。

如下图所⽰:
最后看使⽤jconsole查看⼀下jvm的参数设置,如下图:
上⾯的jvm的参数说明如下:
-Xms 最⼩堆空间
-Xmx 最⼤堆空间
-Xmn 新⽣代空间
-Xss 线程栈空间
-XX:PermSize=xxx 永久代空间
-XX:MaxPermSize=xxx 最⼤永久代空间。

内存泄漏和内存溢出、堆内存和栈内存区分、负载标准、降低cache内存方法

内存泄漏和内存溢出、堆内存和栈内存区分、负载标准、降低cache内存方法

(一)内存泄漏和内存溢出内存溢出 out of memory,是指程序在申请内存时,没有足够的内存空间供其使用,出现out of memory;比如申请了一个integer,但给它存了long才能存下的数,那就是内存溢出。

内存溢出就是你要求分配的内存超出了系统能给你的,系统不能满足需求,于是产生溢出。

内存泄露 memory leak,是指程序在申请内存后,无法释放已申请的内存空间,一次内存泄露危害可以忽略,但内存泄露堆积后果很严重,无论多少内存,迟早会被占光。

内存泄漏是指你向系统申请分配内存进行使用(new),可是使用完了以后却不归还(delete),结果你申请到的那块内存你自己也不能再访问(也许你把它的地址给弄丢了),而系统也不能再次将它分配给需要的程序。

memory leak会最终会导致out of memory。

(二)堆内存和栈内存区分一、数据结构中的堆和栈1. 栈是一种连续储存的数据结构,具有先进后出的性质。

通常的操作有入栈(压栈),出栈和栈顶元素。

想要读取栈中的某个元素,就是将其之间的所有元素出栈才能完成。

2. 堆是一种非连续的树形储存数据结构,每个节点有一个值,整棵树是经过排序的。

特点是根结点的值最小(或最大),且根结点的两个子树也是一个堆。

常用来实现优先队列,存取随意。

二、内存中的栈区与堆区1. 内存中的栈区与堆区比较2. 计算机内存的大致划分一般说到内存,指的是计算机的随机存储器(RAM),程序都是在这里面运行。

三、栈内存与栈溢出由程序自动向操作系统申请分配以及回收,速度快,使用方便,但程序员无法控制。

若分配失败,则提示栈溢出错误。

注意,const 局部变量也储存在栈区内,栈区向地址减小的方向增长。

四、堆内存与内存泄露程序员向操作系统申请一块内存,当系统收到程序的申请时,会遍历一个记录空闲内存地址的链表,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。

内存分配方式范文

内存分配方式范文

内存分配方式范文内存分配是计算机中的重要概念,它指的是将计算机的内存资源分配给不同的程序和数据。

内存分配方式可以根据分配的策略和实现方式来进行分类。

下面将介绍几种常见的内存分配方式。

1.静态分配:静态分配是指在编译或链接阶段将内存空间分配给程序的变量或数据结构。

在静态分配中,内存的分配和释放是由编译器或链接器完成的,程序在运行期间不会改变内存分配的情况。

静态分配的优点是分配速度快,不会发生内存碎片问题,但缺点是需要预先确定内存的大小,不能动态调整。

2.动态分配:动态分配是在程序运行期间根据需要分配和释放内存空间。

常见的动态分配方式有以下几种:- 堆(Heap)分配:堆分配是通过指定大小在堆内存中分配一块连续的内存空间。

它通常用于创建动态分配的数据结构,如链表、树、堆等。

堆分配的优点是可以根据需要分配灵活大小的内存,但缺点是分配和释放的速度较慢,并且容易产生内存碎片。

- 栈(Stack)分配:栈分配是指在程序运行期间分配局部变量和函数调用的内存空间。

栈内存具有后进先出的特性,每次分配内存只需要修改栈指针即可。

栈分配的优点是分配和释放速度快,但缺点是分配的内存大小固定,不适合动态分配。

- 池(Pool)分配:池分配是指事先在内存中创建一定数量的内存块,然后根据需要从池中分配和释放内存。

池分配的优点是分配和释放速度快,且不容易产生内存碎片,但缺点是需要事先确定池的大小,不能动态调整。

3.分区分配:分区分配是指将内存空间分成多个固定大小的分区,每个分区用于分配给不同的程序或数据。

常见的分区分配方式有以下几种:-等大小分区:等大小分区是将内存空间分成大小相等的分区,每个分区只能分配给一个程序或数据。

这种分区方式容易产生内存碎片,但分配和释放速度较快。

-不等大小分区:不等大小分区是将内存空间分成大小不等的分区,每个分区可以根据需要分配给不同大小的程序或数据。

这种分区方式可以更有效地利用内存空间,但分配和释放速度较慢。

嵌入式c语言常见笔试题或面试题

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2、#error 的作用
当预处理器预处理到#error 命令时将停止编译并输出用户自定义的错误消息。其目的就 是保证程序是按照你所设想的那样进行编译的。
如 #error Sorry,an error has occurred! 当程序比较大时,往往有些宏定义是在外部指定的(如 makefile),或是在系统头文件 中指定的,当你不太确定当前是否定义了 XXX 时,就可以改成如下这样进行编译: #ifdef XXX ... #error "XXX has been defined" #else #endif
如果仅仅使用{}将 foo1 和 foo2 包裹起来,展开后如下:
if(a>0)
{
foo1();
foo2();
}; //这是错的
所以,很多人才采用了 do{...}while(0);
#define DOSOMETHING() \
do{ \
foo1();\
foo2();\
}while(0)\
展开后得到:
由于频繁的进行动态内存分配会造成内存碎片的产生,影响系统性能,所以在不同的系 统中,对于动态内存管理,开发了许多不同的算法,不同的操作系统,有不同的实现方式, 为了程序的可移植性,一般在开发语言的库中都提供了统一接口。对于 C 语言,在标准 C 库和 Glib 中,都实现了以 malloc/free 为接口的动态内存分配功能。也就是说,malloc/free 库函索包装了不同操作系统对动态内存管理的不同实现,为开发者提供了一个统一的开发环 境。对于我们前面提到的一些嵌入式操作系统,因为实时系统的特殊要求(实时性要求和开 发者订制嵌入式系统),可能没有提供相应的接口。
1)、算术转换 进行算术运算(加、减、乘、除、取余以及符号运算)时,不同类型数招必须转换成同

LWIP内存管理知识汇总

LWIP内存管理知识汇总

LWIP内存管理知识汇总
一 LWIP内存管理
LWIP的内存管理使用了2种方式:内存池memp和内存堆mem,如图1所示。

内存池的特点是预先开辟多组固定大小的内存块组织成链表,实现简单,分配和回收速度快,不会产生内存碎片,但是大小固定,并且需要预估算准确。

内存堆的本质是对一个事先定义好的内存块进行合理有效的组织和管理,主要用于任意大小的内存分配,实现较复杂,分配需要查找,回收需要合并,容易产生内存碎片,需要合理估算内存堆的总大小。

图1内存池与内存堆
1. 数据包管理
数据包管理结构pbuf共有四种类型,它们的特点和使用场合如表1所示。

表1 pbuf类型与特点
每一种pbuf分配内存的方式都不一样,如图2所示。

图2四种数据包管理结构
只有选择合适的pbuf类型才能发挥LWIP的最大性能,一个数据包可能是多种pbuf的组合,用链表连接起来,如图3所示。

图3 pbuf链表
2. 设置内存大小
为LWIP开辟一个专用的内存堆是应该的,这样一来LWIP的mem_alloc()和mem_free()都将基于该堆内存进行分配和回收,不影响其他系统内存的使用。

如图1左所示,lwipopt.h 文件中宏MEM_SIZE定义了堆区的大小,对于一个负荷较重的系统堆区需要分配较大。

flink jobmanager内存管理机制介绍与调优总结 -回复

flink jobmanager内存管理机制介绍与调优总结 -回复

flink jobmanager内存管理机制介绍与调优总结-回复Flink JobManager 内存管理机制介绍与调优总结一、简介Flink 是一个分布式流处理引擎,它使用JobManager 和TaskManager 来执行用户定义的作业。

JobManager 是Flink 集群的主节点,负责作业的提交、调度和协调。

在Flink 的内存管理机制中,JobManager 主要负责管理和分配任务的资源,包括内存资源。

在本文中,我们将详细介绍Flink JobManager 的内存管理机制,并提供调优的方法和总结。

二、JobManager 内存管理机制1. 内存分配JobManager 的内存分为两部分:JVM 堆内存和非堆内存。

JVM 堆内存主要用于存储用户代码、数据结构以及运行时的对象等。

而非堆内存用于存储JVM 的元数据、线程栈、Code Cache 等。

内存管理机制中,JobManager 可以配置两个参数来控制内存分配:- jobmanager.heap.size:用于控制分配给JobManager 的堆内存大小,默认为1024 MB。

- jobmanager.memory.off-heap.size:用于控制分配给JobManager 的非堆内存大小,默认为0 MB。

2. 内存模型JobManager 的内存模型由两个组件组成:MemoryManager 和MemoryArchitectur。

- MemoryManager 负责内存的分配和回收。

它基于堆外内存进行分配和回收操作,保证内存的高效使用。

- MemoryArchitectur 定义了JobManager 内存的各个部分,如堆内存、非堆内存等。

3. 堆外内存分配器JobManager 使用堆外内存分配器来管理堆外内存。

在Flink 中,默认使用Netty 的内存池来分配和回收堆外内存。

可以通过配置文件中的以下参数来调整内存分配器的行为:- work.memory.min:设置内存分配器能够保留的最小堆外内存。

单片机动态内存管理的方法

单片机动态内存管理的方法

单片机动态内存管理的方法单片机(Microcontroller)的动态内存管理通常涉及到在运行时动态分配和释放内存。

在单片机环境中,这通常比在更复杂的操作系统中更为复杂,因为你需要直接处理硬件级别的内存管理。

下面是一些在单片机环境中进行动态内存管理的基本方法:
1.使用栈(Stack):栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,非常适合用于动态内存管理。

你可以使用一个栈来保存需要动态分配的内存块。

当需要释放内存时,只需将内存块推回到栈中即可。

2.内存池(Memory Pool):内存池是一种预先分配一大块内存,并从中动态分配小块内存的方法。

这种方法可以减少内存碎片,提高内存利用率。

你可以在单片机程序开始运行时,预先分配一个大的内存块,然后从中动态分配和释放小块内存。

3.链表(Linked List):链表是一种动态数据结构,可以在运行时添加和删除节点。

你可以使用链表来管理动态内存。

当需要分配内存时,可以在链表中添加一个新的节点。

当需要释放内存时,可以从链表中删除一个节点。

4.使用高级语言特性:一些高级语言(如C++)提供了更高级的内存管理特性,如智能指针和垃圾回收器。

这些特性可以帮助你更方便地进行动态内存管理。

然而,需要注意的是,这些特性可能无法在所有单片机环境中都得到支持。

在选择动态内存管理方法时,你需要考虑你的具体需求,例如你需要管理的内存大小,你的程序是否需要长时间运行,以及你的单片机环境是否支持高级语言特性等因素。

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

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。

C语言内存管理堆栈和静态存储区

C语言内存管理堆栈和静态存储区

C语言内存管理堆栈和静态存储区C语言内存管理:堆、栈和静态存储区C语言作为一种高效而强大的编程语言,其内存管理是程序员必须掌握的重要内容之一。

本文将重点介绍C语言中的内存管理中的堆、栈以及静态存储区。

一、堆堆是C语言中用于动态内存分配的一块内存区域。

在程序运行时,可以通过函数malloc()和calloc()来申请堆空间,通过函数free()来释放堆空间。

堆的特点:1. 大小可变:堆中的内存空间大小可以在程序运行时进行动态调整。

2. 生命周期自由控制:通过malloc()或calloc()分配的堆空间,在不再使用后,需要程序员手动调用free()函数进行释放。

堆的使用场景:1. 动态数组:当程序无法预先知道数组大小时,可以使用堆来动态申请空间。

2. 链表:链表结构通常需要通过堆来进行动态内存分配。

二、栈栈是C语言中用于函数调用和局部变量存储的一块内存区域。

在函数调用过程中,栈会记录函数的调用顺序、调用参数以及局部变量等。

栈的特点:1. 后进先出:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,函数调用时会依次将函数入栈,并在函数返回时依次出栈。

2. 自动管理:栈内存的分配和释放是由编译器自动完成的,程序员无需手动管理。

栈的使用场景:1. 函数调用:栈用于管理函数的调用顺序以及函数内部的局部变量。

2. 递归:递归函数的调用过程涉及到栈的递归压栈和递归出栈。

三、静态存储区静态存储区是C语言中使用static关键字声明的变量所存储的内存区域。

在程序运行期间,静态变量在内存中的位置始终不变,且仅在程序结束时才会释放。

静态存储区的特点:1. 生命周期长:静态变量在程序运行期间都存在,不依赖于函数的调用和返回。

2. 全局可访问:静态变量可以在整个程序中被访问,不受函数作用域的限制。

静态存储区的使用场景:1. 全局变量:使用static关键字声明的全局变量存储在静态存储区中,可以在整个程序中被访问。

2. 共享数据:多个函数之间需要共享的数据可以使用静态变量来实现。

CC++内存分配方式,堆区,栈区,newdeletemallocfree

CC++内存分配方式,堆区,栈区,newdeletemallocfree

CC++内存分配⽅式,堆区,栈区,newdeletemallocfree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。

⾸先,我们举⼀个例⼦:void f() { int* p=new int[5]; } 这条短短的⼀句话就包含了堆与栈,看到new,我们⾸先就应该想到,我们分配了⼀块堆内存,那么指针p呢?他分配的是⼀块栈内存,所以这句话的意思就是:在栈内存中存放了⼀个指向⼀块堆内存的指针p。

在程序会先确定在堆中分配内存的⼤⼩,然后调⽤operator new分配内存,然后返回这块内存的⾸地址,放⼊栈中。

这⾥,我们为了简单并没有释放内存,那么该怎么去释放呢?是delete p么?不,应该是delete []p,这是为了告诉编译器:我删除的是⼀个数组,编译器就会去进⾏释放内存的⼯作。

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,容易产⽣内存泄露。

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。

内存中的栈,堆和方法区的用法

内存中的栈,堆和方法区的用法

内存中的栈,堆和方法区的用法一、栈的用法1. 栈是一种线性数据结构,具有“先进后出”(FILO)的特点,通常用于保存方法的调用信息、局部变量等。

栈的大小是固定的,在程序运行时分配,在方法调用时创建,方法调用结束时销毁。

2. 在Java中,每个线程都拥有自己的栈,栈中保存了方法的调用信息、局部变量等。

当一个方法被调用时,会在栈中创建一个新的栈帧用于保存该方法的调用信息和局部变量,并将该栈帧压入到栈顶。

当方法执行结束时,会将该方法的栈帧从栈顶弹出,释放栈空间。

3. 栈的大小在编译时就已经确定,一般为几十至几百KB,由虚拟机参数-Xss来控制。

二、堆的用法1. 堆是用于存储对象实例的内存区域,具有动态分配和回收的特点。

堆的大小是可变的,在程序运行时分配,通过垃圾回收机制来进行自动回收。

2. 在Java中,所有的对象实例都存储在堆中,通过new关键字创建的对象实例都存储在堆中。

堆的大小在程序运行时可以动态调整,通过虚拟机参数-Xms和-Xmx来控制初始堆大小和最大堆大小。

3. 堆的回收由垃圾回收器(GC)来负责,不同的垃圾回收器有不同的回收策略,如串行回收器、并行回收器、CMS回收器、G1回收器等。

三、方法区的用法1. 方法区是堆的一部分,用于存储类信息、常量池、静态变量等。

方法区的大小是固定的,在程序运行时分配,由虚拟机参数-XX:MaxMetaspaceSize来控制。

2. 在Java 8之前,方法区中存储着类的元数据信息,包括类的结构信息、字段信息、方法信息等。

在Java 8及之后,方法区被元空间(Metaspace)所代替,元空间是直接使用本地内存存储类的元数据信息,不再受限于方法区的大小。

3. 方法区的回收由垃圾回收器(GC)来负责,垃圾回收器会定期清理无用的类信息、常量池中无用的常量等,以释放方法区内存。

四、栈、堆和方法区的关系1. 栈、堆和方法区是Java虚拟机中的重要内存区域,各自承担着不同的功能和用法。

memory management解决方法

memory management解决方法

memory management解决方法
在计算机系统中,内存管理是一项重要的任务,它负责有效地管理计算机的内存资源。

内存管理的目标是优化内存的利用,确保系统可以高效地运行,并提供良好的用户体验。

在面对内存管理问题时,以下是一些常见的解决方法:
1. 分页和分段:分页和分段是常用的内存管理技术。

分页将内存划分为固定大小的页框,而分段将内存划分为逻辑段。

这两种方法可以提高内存的利用率,同时也更容易管理内存。

2. 虚拟内存:虚拟内存是一种将磁盘空间用作内存扩展的技术。

它使得操作系统可以将部分数据存储在磁盘上,并根据需要进行加载和卸载。

虚拟内存可以解决内存不足的问题,同时还可以提供更大的地址空间。

3. 垃圾回收:垃圾回收是一种自动内存管理技术,它可以自动释放不再使用的内存。

垃圾回收器会定期检查内存中的对象,并释放那些无法访问的对象。

这样可以避免内存泄漏和提高内存利用率。

4. 内存池:内存池是一种预先分配一定量的内存并进行管理的技术。

通过使用内存池,可以避免频繁的内存分配和释放操作,从而提高内存管理的效率。

5. 内存压缩:内存压缩是一种将内存中的数据进行压缩以节省空间的技术。

通过使用压缩算法,可以减少内存占用并提高内存的利用率。

总结起来,以上是几种常见的内存管理解决方法。

根据具体的情况和需求,可以选择合适的方法来解决内存管理问题,以提高系统的性能和用户体验。

一文搞懂栈(stack)、堆(heap)、单片机裸机内存管理malloc

一文搞懂栈(stack)、堆(heap)、单片机裸机内存管理malloc

一文搞懂栈(stack)、堆(heap)、单片机裸机内存管理malloc大家好,我是无际。

有一周没水文了,俗话说夜路走多了难免遇到鬼。

最近就被一个热心网友喷了。

说我的文章没啥营养,所以今天来一篇烧脑的。

哈哈,开个玩笑,不要脸就没人能把我绑架。

主要是最近研发第二代物联网网关项目,必须要用到一个功能:内存管理。

温馨提醒,全文4700多字,其中技术点是你进阶到高手必须要学习的,最好收藏,反复专注地看,否则可能会感觉在看天书。

说到内存管理大家会可能想到malloc和free函数。

在讲这两个函数之前,我们先来讲讲栈(stack)和堆(heap)的概念。

1.栈(stack)我们单片机一般有个启动文件,拿STM32F103来举例。

这个Stack_Size就是栈大小,0x00000400就是代表有1K (0x400/1024)的大小。

那这个栈到底用来干嘛的呢?比如说我们函数的形参、以及函数里定义的局部变量就是存储在栈里,所以我们在函数的局部变量、数组这些不能超过1K(含嵌套的函数),否则程序就会崩溃进入hardfaul。

除了这些局部变量以外,还有一些实时操作系统的现场保护、返回地址都是存储在栈里面。

还有一点题外话,就是栈的增长方向是从高地址到低地址的,这个用得不多,暂时不需要去深究。

2. 堆(heap)malloc()函数动态分配的内存就属于堆的空间。

同样,在单片机启动文件里也有对堆大小的定义。

0x00000200就是代表有512个字节。

这意味着如果你用malloc()函数,那么最大分配的内存不能大于512字节,否则程序会崩溃。

网上很多文章说,全局变量和静态变量是放在堆区。

但是我做了实验,把堆的空间大小设置成0,程序正常运行并无影响。

这说明我们平时定义的全局变量、静态变量是不存放在堆的,而是堆栈以外的另外一篇静态空间区域,个人理解,如果有误请指正。

Ok,那么我们简单了解了堆和栈的概念,也知道malloc()函数分配的是堆的空间。

内存分配和内存回收的算法

内存分配和内存回收的算法

内存分配和内存回收的算法内存分配和内存回收是计算机科学中非常重要的话题,它们是操作系统和编程语言中的核心概念。

在本文中,我们将深入探讨内存分配和内存回收的算法,以及它们在实际应用中的一些常见方法和技术。

第一部分:内存分配内存分配是将计算机系统中的可用内存空间分配给程序和进程使用的过程。

在常规操作系统中,内存分配包括两种主要方法:静态分配和动态分配。

1. 静态分配:静态分配是在编译时为程序分配固定大小的内存空间。

这种方法的一个明显优点是速度较快,因为内存分配是在程序加载时完成的,无需额外的运行时开销。

然而,缺点是在程序运行时无法根据需要调整内存大小,并且可能导致内存浪费或不足的问题。

2. 动态分配:动态分配是在程序运行时根据需要分配和释放内存空间。

这种方法基于一种称为“堆”的数据结构,其中包含系统中未使用的内存块。

常见的动态分配算法包括:a. 首次适应算法:该算法从堆的起始位置开始查找第一个足够大的空闲内存块,并在找到后分配给程序。

这种算法的优点是分配速度比较快,但后续的内存分配可能会导致碎片化。

b. 最佳适应算法:该算法搜索堆中最小的足够大的内存块并进行分配。

这种方法可以最大限度地减少碎片化,但可能导致内存分配速度较慢。

c. 最差适应算法:该算法搜索堆中最大的足够大的内存块并进行分配。

与最佳适应算法相反,这种方法可以最大限度地减少外部碎片,但可能导致内存分配速度较慢。

d. 快速适应算法:该算法使用一个包含不同大小的内存块的链表,以便根据需要选择最合适的内存块进行分配。

这种方法在分配速度和内存利用率方面都具有较好的平衡。

除了以上算法之外,还有其他一些更高级的动态内存分配算法,例如分区适应算法和伙伴系统分配算法,它们都试图解决内存碎片化的问题,以提高内存利用率和分配效率。

第二部分:内存回收内存回收是将不再使用的内存空间归还给操作系统或编程语言的过程。

在动态分配的环境中,内存回收非常重要,以免出现内存泄漏和内存溢出等问题。

存储分配、使用监测与回收策略_概述及解释说明

存储分配、使用监测与回收策略_概述及解释说明

存储分配、使用监测与回收策略概述及解释说明1. 引言1.1 概述存储分配、使用监测与回收策略是在信息科学和计算机技术领域中一个重要的研究方向。

随着计算机系统的快速发展,对存储资源的高效利用和回收变得越来越重要。

本文旨在介绍存储分配、使用监测与回收策略的基本概念和原理,并探讨其在实际应用中的意义和挑战。

1.2 文章结构本文共分为五个章节,各章节内容如下:第一章为引言部分,主要对文章进行整体概述,并介绍文章的结构安排。

第二章将深入讨论存储分配问题,包括其定义与介绍、不同的存储分配策略以及常用的存储分配算法。

第三章将聚焦于使用监测方面,包括监测手段与工具、监测指标与方法以及一些实际案例介绍。

第四章将重点探讨回收策略,包括回收定义与重要性、回收机制与流程以及一些回收策略案例研究。

最后一章为结论部分,总结全文主要观点和发现,并展望未来研究的方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍存储分配、使用监测与回收策略的相关概念和原理,通过对各个方面的深入探讨,希望读者能够对这一领域有更清晰的认识。

同时,本文还目标于探索如何提高存储资源的利用效率和实现可持续发展,以应对不断增长的数据需求和环境压力。

通过该篇文章,期望能为研究人员、工程师以及决策者提供有价值的参考和指导,推动存储分配、使用监测与回收策略领域的进一步发展与创新。

2. 存储分配:2.1 定义与介绍:存储分配是指计算机系统中对于可用内存资源的合理分配和管理。

在计算机程序运行过程中,程序需要使用内存来存储变量、数据结构以及执行代码。

因此,为了高效利用有限的内存资源,计算机系统需要实施合适的存储分配策略。

2.2 存储分配策略:存储分配策略通常包括静态分配和动态分配两种类型。

- 静态分配:在编译时或者程序加载时,按照预先确定的规则将一定数量的内存空间分配给程序使用。

这种方法的好处是简单方便,并且可以提前规划和优化内存使用情况。

然而,静态分配存在固定分配大小、无法根据程序运行时需求进行动态调整等问题。

内存管理有哪几种方式

内存管理有哪几种方式

内存管理有哪⼏种⽅式内存管理有块式管理,页式管理,段式和段页式管理。

现在常⽤段页式管理。

块式管理:把主存分为⼀⼤块、⼀⼤块的,当所需的程序⽚断不在主存时就分配⼀块主存空间,把程序⽚断load⼊主存,就算所需的程序⽚度只有⼏个字节也只能把这⼀块分配给它。

这样会造成很⼤的浪费,平均浪费了50%的内存空间,但是易于管理。

页式管理:把主存分为⼀页⼀页的,每⼀页的空间要⽐⼀块⼀块的空间⼩很多,显然这种⽅法的空间利⽤率要⽐块式管理⾼很多。

段式管理:把主存分为⼀段⼀段的,每⼀段的空间⼜要⽐⼀页⼀页的空间⼩很多,这种⽅法在空间利⽤率上⼜⽐页式管理⾼很多,但是也有另外⼀个缺点。

⼀个程序⽚断可能会被分为⼏⼗段,这样很多时间就会被浪费在计算每⼀段的物理地址上。

段页式管理:结合了段式管理和页式管理的优点。

将程序分成若⼲段,每个段分成若⼲页。

段页式管理每取⼀数据,要访问3次内存。

分页和分段有什么区别(内存管理)段式存储管理是⼀种符合⽤户视⾓的内存分配管理⽅案。

在段式存储管理中,将程序的地址空间划分为若⼲段(segment),如代码段,数据段,堆栈段;这样每个进程有⼀个⼆维地址空间,相互独⽴,互不⼲扰。

段式管理的优点是: 没有内碎⽚(因为段⼤⼩可变,改变段⼤⼩来消除内碎⽚)。

但段换⼊换出时,会产⽣外碎⽚(⽐如4k的段换5k的段,会产⽣1k的外碎⽚)页式存储管理⽅案是⼀种⽤户视⾓内存与物理内存相分离的内存分配管理⽅案。

在页式存储管理中,将程序的逻辑地址划分为固定⼤⼩的页(page),⽽物理内存划分为同样⼤⼩的帧,程序加载时,可以将任意⼀页放⼊内存中任意⼀个帧,这些帧不必连续,从⽽实现了离散分配。

页式存储管理的优点是:没有外碎⽚(因为页的⼤⼩固定),但会产⽣内碎⽚(⼀个页可能填充不满)。

两者的不同点:⽬的不同:分页是由于系统管理的需要⽽不是⽤户的需要,它是信息的物理单位;分段的⽬的是为了能更好地满⾜⽤户的需要,它是信息的逻辑单位,它含有⼀组其意义相对完整的信息;⼤⼩不同:页的⼤⼩固定且由系统决定,⽽段的长度却不固定,由其所完成的功能决定;地址空间不同:段向⽤户提供⼆维地址空间;页向⽤户提供的是⼀维地址空间;信息共享:段是信息的逻辑单位,便于存储保护和信息的共享,页的保护和共享受到限制;内存碎⽚:页式存储管理的优点是没有外碎⽚(因为页的⼤⼩固定),但会产⽣内碎⽚(⼀个页可能填充不满); ⽽段式管理的优点是没有内碎⽚(因为段⼤⼩可变,改变段⼤⼩来消除内碎⽚)。

两种常见的内存管理方法堆和内存池

两种常见的内存管理方法堆和内存池

两种常见的内存管理方法堆和内存池内存管理是计算机系统中重要的一部分,它涉及到如何分配、使用和回收内存资源。

在实际应用中,有两种常见的内存管理方法,即堆和内存池。

堆是指在程序运行过程中由操作系统动态分配的内存空间。

它通常用来存储动态分配的数据结构,例如数组、链表和堆栈等。

堆内存的分配和释放是通过特定的函数调用来完成的,例如C语言中的malloc(和free(。

堆内存的优点是可以根据需要动态地分配和释放内存空间,灵活性较高。

但是,由于堆内存的分配和释放是由操作系统完成的,因此它的效率相对较低。

而且,由于堆内存的使用必须手动控制,如果处理不当,容易出现内存泄漏和内存溢出的问题。

内存池是一种提前分配并管理一块连续内存空间的方法,用于存储和复用固定大小的内存块。

内存池在初始化阶段就会分配一块连续的内存空间,并将其划分为多个大小相等的块。

这些块可以预先分配给需要使用的数据结构,避免了频繁的堆内存分配和释放操作,提高了内存分配的效率。

内存池通常通过类似于链表的数据结构来管理内存块的分配和释放。

内存池的优点是能够提高内存分配和释放的效率,减少内存碎片的产生,并且能够避免由于频繁的堆内存分配和释放导致的性能损失。

然而,内存池只适用于需要频繁分配和释放相同大小内存块的场景,对于不规则大小的内存分配和释放则不适用。

对比堆和内存池,可以得出以下结论:1.堆内存适用于需要动态分配和释放内存空间的场景,灵活性较高。

但由于堆内存的使用需要手动控制,容易出现内存泄漏和内存溢出等问题。

而且,由于堆内存的分配和释放是由操作系统完成的,其效率相对较低。

2.内存池适用于需要频繁分配和释放相同大小内存块的场景,能够提高内存分配和释放的效率,减少内存碎片的产生,并且能够避免由于频繁的堆内存分配和释放导致的性能损失。

然而,内存池不适用于不规则大小的内存分配和释放。

3.对于小规模的内存分配和释放操作,堆内存的灵活性更高;而对于大规模的内存分配和释放操作,内存池的性能更佳。

录(八、理解 RT-Thread 内存管理)

录(八、理解 RT-Thread 内存管理)

RT-Thread记录(八、理解 RT-Thread 内存管理)•前言•一、为什么要内存管理•二、RT-Thread 内存堆管理▪ 2.1 RT-Thread 内存分配▪ 2.2 RT-Thread内存堆管理方式▪ 2.3 内存堆 API 函数•三、RT-Thread 内存池▪ 3.1 内存池的位置▪ 3.2 内存池程序配置和控制块▪ 3.3 内存池操作 API 函数•结语前言记得最初学习RT-Thread ,对于内存管理我也是简单看看然后一笔带过,当时觉得用不上,在我做的一些传感器单品项目上,对于内存管理确实知道与不知道没什么关系,但是随着认知的增长,项目复杂程度增加,发现内存管理还不可或缺,于是今时今日正好再次来更新RT-Thread记录,有必要好好的说一说。

RT-Thread 有2种内存管理方式,分别是动态内存堆管理和静态内存池管理。

先不管这两种方式是怎么实现的,首先要明白一个问题,为什么要内存管理?一、为什么要内存管理什么是内存管理?为什么需要内存管理?在我们的程序设计中,一些数据需要的内存大小需要在程序运行过程中根据实际情况确定,在用户需要一段内存空间时,向系统申请,系统选择一段合适的内存空间分配给用户,用户使用完毕后,再释放回系统,以便系统将该段内存空间回收再利用。

这样子不断的申请释放,如果没有内存管理,就会导致内存碎片,对程序产生极大的影响。

具体的原因我在下面博文有详细说明:浅谈 malloc 函数在单片机上的应用如果看完上面的博文,就应该知道了内存管理的重要性。

我们确实直接在函数或者线程里面创建临时变量使用线程栈或者系统栈处理临时变量,但是正如上面博文里面所说的,作为一个通用的操作系统,都会且必须得有自己的合理的内存管理方式。

这个在我们现在说明的RT-Thread 操作系统上是内核已经实现好的,我们得了解它。

知道了为什么,那么接下来我们就来了解一下RT-Thread 的这2种内存管理方式。

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两种常见的内存管理方法:堆和内存池
本文导读
在程序运行过程中,可能产生一些数据,例如,串口接收的数据,ADC采集的数据。

若需将数据存储在内存中,以便进一步运算、处理,则应为其分配合适的内存空间,数据处理完毕后,再释放相应的内存空间。

为了便于内存的分配和释放,AWorks提供了两种内存管理工具:堆和内存池。

本文为《面向AWorks框架和接口的编程(上)》第三部分软件篇——第9章内存管理——第1~2小节:堆管理器和内存池。

本章导读
在计算机系统中,数据一般存放在内存中,只有当数据需要参与运算时,才从内存中取出,交由CPU运算,运算结束再将结果存回内存中。

这就需要系统为各类数据分配合适的内存空间。

一些数据需要的内存大小在编译前可以确定。

主要有两类:一类是全局变量或静态变量,这部分数据在程序的整个生命周期均有效,在编译时就为这些数据分配了固定的内存空间,后续直接使用即可,无需额外的管理;一类是局部变量,这部分数据仅在当前作用域中有效(如函数中),它们需要的内存自动从栈中分配,也无需额外的管理,但需要注意的是,由于这一部分数据的内存从栈中分配,因此,需要确保应用程序有足够的栈空间,尽量避免定义内存占用较大的局部变量(比如:一个占用数K内存的数组),以避免栈溢出,栈溢出可能破坏系统关键数据,极有可能造成系统崩溃。

一些数据需要的内存大小需要在程序运行过程中根据实际情况确定,并不能在编译前确定。

例如,可能临时需要1K内存空间用于存储远端通过串口发过来的数据。

这就要求系统具有对内存空间进行动态管理的能力,在用户需要一段内存空间时,向系统申请,系统选择一段合适的内存空间分配给用户,用户使用完毕后,再释放回系统,以便系统将该段内存空间回收再利用。

在AWorks中,提供了两种常见的内存管理方法:堆和内存池。

9.1 堆管理器。

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