为C++标准库容器写自己的内存分配程序

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malloc内存分配流程

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#之内存分配

C#之内存分配

C#之内存分配在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。

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楚的变量的存储区。

⾥⾯的变量通常是局部变量、函数参数等。

堆,就是那些由new分配的内存块,他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。

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

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。

常量存储区,这是⼀块⽐较特殊的存储区,他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)明确区分堆与栈在bbs上,堆与栈的区分问题,似乎是⼀个永恒的话题,由此可见,初学者对此往往是混淆不清的,所以我决定拿他第⼀个开⼑。

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,他在VC6下的汇编代码如下:00401028 push 14h0040102A call operator new (00401060)0040102F add esp,400401032 mov dword ptr [ebp-8],eax00401035 mov eax,dword ptr [ebp-8]00401038 mov dword ptr [ebp-4],eax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?澳,错了,应该是delete []p,这是为了告诉编译器:我删除的是⼀个数组,VC6就会根据相应的Cookie信息去进⾏释放内存的⼯作。

实现内存分配实验报告(3篇)

实现内存分配实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解操作系统内存分配的基本原理和常用算法。

2. 掌握动态分区分配方式中的数据结构和分配算法。

3. 通过编写程序,实现内存分配和回收功能。

二、实验环境1. 操作系统:Linux2. 编程语言:C语言3. 开发工具:GCC编译器三、实验原理1. 内存分配的基本原理操作系统内存分配是指操作系统根据程序运行需要,将物理内存分配给程序使用的过程。

内存分配算法主要包括以下几种:(1)首次适应算法(First Fit):从内存空间首部开始查找,找到第一个满足条件的空闲区域进行分配。

(2)最佳适应算法(Best Fit):在所有满足条件的空闲区域中,选择最小的空闲区域进行分配。

(3)最坏适应算法(Worst Fit):在所有满足条件的空闲区域中,选择最大的空闲区域进行分配。

2. 动态分区分配方式动态分区分配方式是指操作系统在程序运行过程中,根据需要动态地分配和回收内存空间。

动态分区分配方式包括以下几种:(1)固定分区分配:将内存划分为若干个固定大小的分区,程序运行时按需分配分区。

(2)可变分区分配:根据程序大小动态分配分区,分区大小可变。

(3)分页分配:将内存划分为若干个固定大小的页,程序运行时按需分配页。

四、实验内容1. 实现首次适应算法(1)创建空闲分区链表,记录空闲分区信息,包括分区起始地址、分区大小等。

(2)编写分配函数,实现首次适应算法,根据程序大小查找空闲分区,分配内存。

(3)编写回收函数,回收程序所占用的内存空间,更新空闲分区链表。

2. 实现最佳适应算法(1)创建空闲分区链表,记录空闲分区信息。

(2)编写分配函数,实现最佳适应算法,根据程序大小查找最佳空闲分区,分配内存。

(3)编写回收函数,回收程序所占用的内存空间,更新空闲分区链表。

3. 实验结果分析(1)通过实验,验证首次适应算法和最佳适应算法的正确性。

(2)对比两种算法在内存分配效率、外部碎片等方面的差异。

五、实验步骤1. 创建一个动态内存分配模拟程序,包括空闲分区链表、分配函数和回收函数。

c语言cpu分配内存的原则

c语言cpu分配内存的原则

c语言cpu分配内存的原则:
以下是一些关于C语言中内存分配的原则:
1.静态存储区:这部分内存是在程序编译时分配的,包括全局变量和静态变量。

这些
变量的生命周期是整个程序的执行期间。

2.栈内存:这部分内存是在程序执行期间动态分配的,主要用来存储函数调用的局部
变量和函数参数。

当函数执行结束时,这部分内存会自动释放。

3.堆内存:这是动态内存分配区域,通过malloc,calloc等函数分配。

当不再需要这部
分内存时,应使用free函数释放。

需要注意的是,如果不正确地使用这些函数(例如,试图释放同一块内存两次或者在释放内存后继续使用它),可能会导致程序崩溃或未定义的行为。

4.代码段:也称为文本段,这是用来存储程序的二进制代码的区域。

这部分内存通常
不可写,因为它是只读的,以防止程序意外地修改其指令。

5.运行时内存分配:C语言标准库提供了一些函数用于在运行时动态分配和释放内存,
如malloc()、calloc()、realloc()和free()。

这些函数允许程序员在运行时分配和释放内存,这在处理大量数据或需要根据程序运行情况动态调整数据结构大小时非常有用。

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。

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.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。

分配内存函数

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++内存分配函数

c++内存分配函数

c++内存分配函数malloca/alloca:内存分配函数,与malloc,calloc,realloc类似。

但是注意⼀个重要的区别,_alloca是在栈(stack)上申请空间,⽤完马上就释放。

alloca包含在头⽂件malloc.h中,在某些系统中会宏定义成_alloca使⽤。

注意:注意它分配的内存会⾃动释放。

也就是说, ⽤alloca 分配的内存在栈上分配的内存在栈上。

所以释放不需 1.在调⽤alloca的函数返回的时候, 它分配的内存会⾃动释放要⽤户使⽤free。

2.alloca不具可移植性, ⽽且在没有传统堆栈的机器上很难实现。

当它的返回值直接传⼊另⼀个函数时会带来问题,因为他分配在栈上. 总结:由于这些原因, alloca不宜使⽤在必须⼴泛移植的程序中, 不管它可能多么有⽤。

realloc:原来的指向的内存指针⽆变化,并返回NULL;如重新分配内存并返回void类型, 如果没有⾜够的内存扩展内存块,则原来的指向的内存指针⽆变化,重新分配⼤⼩设为0,⽽释放原来的内存块,并返回NULL。

果重新分配⼤⼩设为calloc:分配指定数⽬的元素,每个元素的⼤⼩由size指定, 并将其初始化为0, calloc调⽤malloc使⽤C++ _set_new_mode函数来设置新的处理⽅式, 默认情况下,malloc 失败时不调⽤分配内存的处理程序例程。

失败时不调⽤分配内存的处理程序例程。

malloc:从堆上分配指定⼤⼩的字节数并返回void类型,如分配失败则返回NULL,malloc分配的字节数可能⽐指定的字节要,因此malloc分配的内存也不能跨进程调⽤。

函数,多,这是由内存对齐⽅式决定的, malloc实际上调⽤了HeapAlloc函数new:分配内存的对象或数组类型的对象和返回⼀个适当类型,并调⽤对象的构造函数及在delete时调⽤对象的析构函数。

其实现基于malloc调⽤。

下⾯是windows系统提供的API函数:1. VirtualAlloc/VirtualAllocEx在虚拟地址空间中保留或提交内存, 每次操作⼤⼩为Page页⼤⼩(windows⼀般为4K)的整数倍, 因此需要⾃⼰计算内存分配算法(可以使⽤HeapAlloc或GlobalAlloc由系统⾃动分配计算), 在没有使⽤MEM_RESET的情况下会初始化内存块(0), VirtualAllocEx还可以在其他进程中的保留内存操作,并使⽤其对应的VirtualFree/VirtualFreeEx释放内存2. HeapAlloc/HeapFree在指定的Heap中分配内存,heap应该由CreateHeap或GetProcessHeap返回,分配的内存不能移动,CreateHeap 创建的堆只能在调⽤的进程中使⽤,因此如需跨进程调⽤不能使⽤此种分配⽅式,由HeapFree释放.3. GlobalAlloc/GlobalFree从全局堆分配指定字节的内存,分配的内存可跨进程访问,并使⽤8字节对齐⽅式,由GlobalFree释放,在使⽤GlobalAlloc分配的内存块时需调⽤GlobalLock和GlobalUnlock函数。

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++内存分配及字符串赋值

C++内存分配及字符串赋值

C++编译器将应用程序的内存空间分成四个部分,从内存低地址开始依次为:代码和常量区(用于存储只读的代码数据和常量值)、全局变量和静态变量区(用于存储全局变量和静态变量)、堆区(用于保存new 、malloc 申请的内存)、栈区(用于保存函数返回地址、局部变量等)。

我们将用如下代码来测试我们的假设:实验结果:hellofun 字符串常量(hello ) : 0x8048c58main 字符串常量(hello ) : 0x8048c58main 字符串常量(hw ) : 0x8048c5e [cpp]view plain copy print ?01. #i n c l u d e <i o s t r e a m > 02. #i n c l u d e <s t d i o .h >03. #i n c l u d e <s t r i n g .h >04. #i n c l u d e <m a l l o c .h >05.06.u s i n g n a m e s p a c e s t d ; 07. 08. i n t q u a n j u ;/*全局变量,全局区/静态区(s t a t i c )*/09. v o i d f u n (i n t f _j u b u ); /*代码区*/10.i n t m a i n (v o i d ) 11.{ 12.i n t m _j u b u ;/*栈区(s t a c k )*/ 13.s t a t i c i n t m _j i n g t a i ;/*静态变量,全局区/静态区(s t a t i c )*/ 14.c o n s t i n t c o n I n t = 5;/*m a i n 中的局部变量,位于栈区,被c o n s t 修饰,变量值不可变*/ 15. s t a t i c c o n s t i n t s c o n I n t = 6;/*常量,位于常量区*/16. c h a r *m _z i f u m ,*m _z i f u c = "h e l l o ";/*指针本身位于栈。

c++vector分配容量的规律

c++vector分配容量的规律

c++vector分配容量的规律
C++的vector类是一个动态数组容器,可以根据需要自动增加
或减少容量。

当向vector中添加元素时,如果容量不足,vector会自动重新分配一块更大的内存空间,并将原有元素拷
贝到新的内存空间中。

vector的容量分配规律如下:
1. 初始时,vector的容量为0。

2. 当第一个元素插入到vector中时,容量会自动增加为1。

3. 当容量不足时,vector会按照一定的策略重新分配内存空间,并将原有元素拷贝到新的内存空间中。

一般来说,vector的容
量增长的方式是指数级增长,即每次扩大为原来的两倍。

4. 当插入元素个数超过容量时,会触发增容操作。

增容操作的代价比较高,因此建议在预知需要插入大量元素时,通过调用reserve()函数提前分配足够的容量,以避免不必要的内存拷贝。

总结起来,vector的容量分配规律可以归纳为:
1. 初始容量为0。

2. 经过一系列的元素插入操作后,容量会根据需要不断增长,并保持指数级增长。

3. 可以通过reserve()函数提前分配足够的容量,避免不必要的
内存拷贝。

C语言的内存分配详解

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

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++中std::allocator的使用案例详解

C++中std::allocator的使用案例详解

C++中std::allocator的使⽤案例详解标准库中包含⼀个名为allocator的类,允许我们将分配和初始化分离。

使⽤allocator通常会提供更好的性能和更灵活的内存管理能⼒。

new有⼀些灵活性上的局限,其中⼀⽅⾯表现在它将内存分配和对象构造组合在了⼀起。

类似的,delete将对象析构和内存释放组合在了⼀起。

我们分配单个对象时,通常希望将内存分配和对象初始化组合在⼀起。

因为在这种情况下,我们⼏乎肯定知道对象应有什么值。

当分配⼀⼤块内存时,我们通常计划在这块内存上按需构造对象。

在此情况下,我们希望将内存分配和对象构造分离。

这意味着我们可以分配⼤块内存,但只在真正需要时才真正执⾏对象的创建操作(同时付出⼀定开销)。

⼀般情况下,将内存分配和对象构造组合在⼀起可能会导致不必要的浪费。

标准库allocator类定义在头⽂件memory中,它帮助我们将内存分配和对象构造分离开来。

它提供⼀种类型感知的内存分配⽅法,它分配的内存是原始的、未构造的。

类似vector,allocator是⼀个模板。

为了定义⼀个allocator对象,我们必须指明这个allocator可以分配的对象类型。

当⼀个allocator对象分配内存时,它会根据给定的对象类型来确定恰当的内存⼤⼩和对齐位置。

allocator⽀持的操作,如下:allocatro分配的内存是未构造的(unconstructed)。

我们按需要在此内存中构造对象。

在新标准库中,construct成员函数接受⼀个指针和零个或多个额外参数,在给定位置构造⼀个元素。

额外参数⽤来初始化构造的对象。

类似make_shared的参数,这些额外参数必须是与构造的对象的类型相匹配的合法的初始化器。

在早期版本的标准库中,construct只接受两个参数:指向创建对象位置的指针和⼀个元素类型的值。

因此,我们只能将⼀个元素拷贝到未构造空间中,⽽不能⽤元素类型的任何其它构造函数来构造⼀个元素。

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语言申请内存的语句

c语言申请内存的语句

c语言申请内存的语句在C语言中,申请内存的语句是使用malloc函数来完成的。

malloc函数的原型为:void *malloc(size_t size);其中,size_t是无符号整数类型,表示要分配的内存大小(以字节为单位)。

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。

下面是符合要求的10个申请内存的语句:1. 申请一个整型变量所需的内存:int *ptr = (int*)malloc(sizeof(int));2. 申请一个字符型变量所需的内存:char *ptr = (char*)malloc(sizeof(char));3. 申请一个浮点型变量所需的内存:float *ptr = (float*)malloc(sizeof(float));4. 申请一个指针变量所需的内存:int **ptr = (int**)malloc(sizeof(int*));5. 申请一个结构体变量所需的内存:struct student *ptr = (struct student*)malloc(sizeof(structstudent));6. 申请一个数组所需的内存:int *arr = (int*)malloc(n * sizeof(int));7. 申请一个字符串所需的内存:char *str = (char*)malloc((strlen("hello") + 1) * sizeof(char));8. 申请一个二维数组所需的内存:int **matrix = (int**)malloc(m * sizeof(int*));for (int i = 0; i < m; i++) {matrix[i] = (int*)malloc(n * sizeof(int));}9. 申请一个动态大小的数组所需的内存:int *arr = (int*)malloc(size * sizeof(int));10. 申请一个动态大小的字符串所需的内存:char *str = (char*)malloc((length + 1) * sizeof(char));以上是10个常见的申请内存的语句示例,可以根据具体的需求来选择使用。

c++标准中的结构体内部内存分配

c++标准中的结构体内部内存分配

C++标准中的结构体内部内存分配在C++编程中,结构体(struct)是一种用户定义的复合数据类型,用于将不同类型的数据组合在一起。

在C++标准中,结构体内部的内存分配是一个重要的话题,它直接影响了程序的性能和内存利用率。

本文将对C++标准中的结构体内部内存分配进行全面评估,并共享个人观点和理解。

1. 结构体内存分配的基本原理C++标准规定,结构体内部的数据成员按照其声明的顺序依次分配内存。

这意味着,结构体内部的数据成员在内存中是连续存储的,且按照声明顺序依次排列。

这种内存分配方式保证了结构体的内存布局是紧凑的,同时也提高了内存访问的效率。

2. 结构体内存分配的深度探讨虽然C++标准规定了结构体内部数据成员的内存分配方式,但在实际编程中,开发者需要考虑一些特殊情况。

在结构体内部放置大量数据成员时,可能会导致内存浪费和缓存影响。

此时,开发者需要考虑使用字节对齐、内存填充等技术来优化结构体的内存布局。

3. 优化结构体内存布局的技术为了优化结构体内存布局,开发者可以考虑以下技术: - 使用字节对齐:通过设定数据成员的对齐方式,可以减少内存浪费和提高内存访问效率。

- 使用内存填充:在结构体内部插入适当大小的内存填充,以保证数据成员的对齐和紧凑存储。

4. 结语总结来说,C++标准中的结构体内部内存分配是一个复杂而重要的话题。

理解和掌握结构体内存分配的原理和优化技术,对于实现高效的C++程序至关重要。

希望本文能够为读者提供有价值的信息,并对结构体内存分配有所启发。

以上就是对C++标准中的结构体内部内存分配深度和广度兼具的全面评估。

希望本文能够帮助你更深入地理解这一主题,同时也能为你的编程实践提供一些启发。

如果你对这一主题还有其他疑问或需进一步探讨,欢迎与我交流。

结构体内部内存分配在C++编程中是一个非常重要的话题,因为它直接影响到程序的性能和内存利用率。

在C++标准中,结构体内部的数据成员按照其声明的顺序依次分配内存,这意味着结构体内部的数据成员在内存中是连续存储的,且按照声明顺序依次排列。

内存分配实验报告总结(3篇)

内存分配实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验目的本次实验旨在让学生深入理解内存分配的基本原理和不同分配算法,通过实际操作,提高学生对内存管理技术的掌握程度。

通过本次实验,我们希望达到以下目标:1. 熟悉内存分配的基本概念和过程;2. 掌握常见的内存分配算法,如首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法;3. 理解内存分配中的碎片问题,并尝试解决;4. 培养学生的动手实践能力和问题解决能力。

二、实验内容1. 实验环境:使用C语言编写程序,运行在Linux操作系统上。

2. 实验步骤:(1)首次适应算法:从内存空间的起始位置开始查找,找到第一个满足申请大小的空闲分区,将其分配给请求者。

(2)最佳适应算法:从所有空闲分区中查找一个最小的满足申请大小的分区,将其分配给请求者。

(3)最坏适应算法:从所有空闲分区中查找一个最大的满足申请大小的分区,将其分配给请求者。

(4)解决内存碎片问题:采用紧凑算法,将所有空闲分区合并成一个连续的大空间,从而减少内存碎片。

三、实验过程1. 编写程序实现内存分配算法,包括内存初始化、申请内存、释放内存等功能。

2. 对不同分配算法进行测试,观察分配效果,分析不同算法的优缺点。

3. 分析内存碎片问题,尝试解决方法,如紧凑算法。

四、实验结果与分析1. 首次适应算法:该算法简单易实现,但可能导致内存利用率较低,且可能产生较大的内存碎片。

2. 最佳适应算法:该算法分配效果较好,内存利用率较高,但分配速度较慢。

3. 最坏适应算法:该算法分配效果较差,内存利用率较低,但分配速度较快。

4. 紧凑算法:通过合并空闲分区,减少了内存碎片,提高了内存利用率。

五、实验体会1. 通过本次实验,我们深入了解了内存分配的基本原理和不同分配算法,掌握了常见内存分配算法的优缺点。

2. 实验过程中,我们遇到了各种问题,如内存碎片问题、算法实现问题等,通过查阅资料、讨论和尝试,最终解决了这些问题,提高了我们的问题解决能力。

3. 实验使我们认识到,内存管理是操作系统中的一个重要组成部分,对计算机性能和稳定性有着重要影响。

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为C++标准库容器写自己的内存分配程序根据sgi 的STL源码的二级分配算法改写的内存池分配程序,只要稍微修改就可以实现共享内存方式管理,使用C++标准库容器中的map,set,multimap,multiset测试通过,vector测试通不过,原因是在内存回收的时候考虑的比较简单,vector每次分配内存个数不固定,回收也不固定,这样的话,程序还需要继续完善。

内存池管理程序源码如下:以下是引用片段:#ifndefMY_ALLOCATOR_H_#defineMY_ALLOCATOR_H_#include"stdafx.h"#include<limits>#include<iostream>namespacehappyever{enum{NODENUMS=2};union_Obj{union_Obj*M_free_list_link;charM_client_data[1];};typedefunion_ObjObj;struct_Cookie{intiShmKey;/*共享内存键值*/intiShmID;/*iShmKey对应的shmid*/intiSemKey;/*锁信号键值*/intiSemID;/*锁信号标识*/intiTotalsize;/*容器总容量*/void*pStartall;/*共享内存自身地址*/char*pStartfree;/*自由空间的开始地址*/char*pEndfree;/*自由空间的结束地址*/intiUseNum[NODENUMS];/*用来存放free_list中节点的size*/shortsFreelistIndex[NODENUMS];/*存放分配内存节点的链表*/Obj*uFreelist[NODENUMS];};typedefstruct_CookieCookie;//Obj;//Cookie;staticCookie*pHead=NULL;template<classT>classMyAlloc{private:staticconstintALIGN=sizeof(Obj);intround_up(intbytes);intfreelist_index(intbytes);intfreelist_getindex(intbytes);char*chunk_alloc(intsize,int*nobjs);void*refill(intnum,intn);public://typedefinitionstypedefTvalue_type;typedefT*pointer;typedefconstT*const_pointer;typedefT&reference;typedefconstT&const_reference;typedefstd::size_tsize_type;typedefstd::ptrdiff_tdifference_type;template<classU>structrebind{typedefMyAlloc<U>other;};pointeraddress(referencevalue)const{return&value;}const_pointeraddress(const_referencevalue)const{return&value;}MyAlloc()throw(){std::cout<<"MyAlloc"<<std::endl;}MyAlloc(constMyAlloc&x)throw(){std::cout<<"constMyAlloc"<<std::endl;}template<classU>MyAlloc(constMyAlloc<U>&x)throw(){std::cout<<"constMyAlloc<U>"<<std::endl;}~MyAlloc()throw(){std::cout<<"~MyAlloc"<<std::endl;}size_typemax_size()constthrow(){returnstd::numeric_limits<std::size_t>::max()/sizeof(T);}//voidPrintFreelistAndCookie();pointerallocate(size_typenum,constvoid*=0){pointerret=0;Obj**my_free_list;Obj*result;intindex;//printmessageandallocatememorywithglobalnewstd::cerr<<"allocate"<<num<<"element(s)"<<"ofsize"<<sizeof(T)<<std::endl;index=freelist_index(sizeof(T));if(index>=NODENUMS){returnNULL;}my_free_list=pHead->uFreelist+index;//Lock(semid,LOCK_NUM);result=*my_free_list;if(result==0){ret=(pointer)refill((int)num,round_up(sizeof(T)));}else{*my_free_list=result->M_free_list_link;ret=(pointer)result;}//UnLock(semid,LOCK_NUM);pHead->iUseNum[index]=pHead->iUseNum[index]+(int)num;if(0==ret){std::cerr<<"allocmemoryfail!"<<std::endl;exit(1);}std::cerr<<"allocatedat:"<<(void*)ret<<std::endl;PrintFreelistAndCookie();returnret;}voidconstruct(pointerp,constT&value){//initializememorywithplacementnewnew((void*)p)T(value);}voiddestroy(pointerp){//destroyobjectsbycallingtheirdestructorp->~T();}voiddeallocate(pointerp,size_typenum){Obj**my_free_list;Obj*q;intindex;index=freelist_getindex(sizeof(T));if(index>=NODENUMS){std::cerr<<"deallocatememoryfail!"<<std::endl;exit(1);}my_free_list=pHead->uFreelist+index;q=(Obj*)p;//Lock(semid,LOCK_NUM);/*这个地方可能会有问题*///for(inti=0;i<(int)num;i++){q->M_free_list_link=*my_free_list;*my_free_list=q;}//UnLock(semid,LOCK_NUM);pHead->iUseNum[index]=pHead->iUseNum[index]-(int)num;std::cerr<<"deallocate"<<num<<"element(s)"<<"ofsize"<<sizeof(T)<<"at:"<<(void*)p<<std::endl;PrintFreelistAndCookie();}};template<classT>intMyAlloc<T>::round_up(intbytes){inti;i=bytes;if(bytes<ALIGN){i=ALIGN;}std::cout<<"round_up:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;returni;};template<classT>intMyAlloc<T>::freelist_index(intbytes){inti;for(i=0;i<NODENUMS;i++){if(pHead->sFreelistIndex[i]==bytes)break;}if(i>=NODENUMS){for(i=0;i<NODENUMS;i++){if(pHead->sFreelistIndex[i]==0){pHead->sFreelistIndex[i]=bytes;std::cout<<"freelist_index:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;returni;}}}std::cout<<"freelist_index:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;returni;};template<classT>intMyAlloc<T>::freelist_getindex(intbytes){inti;for(i=0;i<NODENUMS;i++){if(pHead->sFreelistIndex[i]==bytes)break;}std::cout<<"freelist_getindex:bytes="<<bytes<<",return="<<i<<std::endl;returni;};template<classT>char*MyAlloc<T>::chunk_alloc(intsize,int*nobjs){char*result;intcounts=*nobjs;inttotal_bytes=size*counts;intbytes_left=int(pHead->pEndfree-pHead->pStartfree);std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes="<<total_bytes<<",bytes_left="<<bytes_left<<std::endl;if(bytes_left>=total_bytes){result=pHead->pStartfree;pHead->pStartfree+=total_bytes;std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes="<<total_bytes<<",result="<<*result<<",start_free="<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;}elseif(bytes_left>=size){counts=bytes_left/size;total_bytes=size*counts;result=pHead->pStartfree;pHead->pStartfree+=total_bytes;*nobjs=counts;std::cout<<"chunk_alloc:total_bytes="<<total_bytes<<",nobjs="<<nobjs<<",result="<<*result<<",start_free="<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;}else{/*还需要处理回收其他空闲freelist里面的空间*/result=NULL;}return(result);};template<classT>void*MyAlloc<T>::refill(intnum,intn){intcounts=num;int*nobjs=&counts;char*chunk;Obj**my_free_list;Obj*result;Obj*current_obj;Obj*next_obj;inti;chunk=chunk_alloc(n,nobjs);if(chunk==NULL){return(chunk);}counts=*nobjs;if(1==counts){return(chunk);}my_free_list=pHead->uFreelist+freelist_index(n);result=(Obj*)chunk;*my_free_list=next_obj=(Obj*)(chunk+n*num);for(i=1;;i++){current_obj=next_obj;next_obj=(Obj*)((char*)next_obj+n);if(counts-1==i){current_obj->M_free_list_link=0;break;}else{current_obj->M_free_list_link=next_obj;}}return(result);};/*这个函数可以改写成自己的共享内存分配函数*/staticvoidInitShm(){inti,size=1000;pHead=(Cookie*)malloc(sizeof(Cookie)+size);pHead->iTotalsize=sizeof(Cookie)+size;pHead->pStartall=pHead;pHead->pStartfree=(char*)pHead+sizeof(Cookie);pHead->pEndfree=(char*)pHead+pHead->iTotalsize;for(i=0;i<NODENUMS;i++){pHead->sFreelistIndex[i]=0;pHead->uFreelist[i]=0;pHead->iUseNum[i]=0;}}staticvoidPrintFreelistAndCookie(){inti,j;Obj*my_free_list;std::cout<<"Cookieinfo:"<<std::endl;std::cout<<"sizeof(structCookie)="<<sizeof(Cookie)<<std::endl;std::cout<<"Totalsize="<<pHead->iTotalsize<<std::endl;std::cout<<"UsedSize="<<int(pHead->pStartfree-(char*)pHead)<<std::endl;std::cout<<"FreepoolSize="<<int(pHead->pEndfree-pHead->pStartfree)<<std::endl;std::cout<<"Startall="<<&(pHead->pStartall)<<std::endl;std::cout<<"Startfree="<<&(pHead->pStartfree)<<std::endl;std::cout<<"Endfree="<<&(pHead->pEndfree)<<std::endl;std::cout<<"nFreelistinfo:"<<std::endl;for(i=0;i<NODENUMS;i++){j=0;std::cout<<"iUseNum["<<i<<"]="<<pHead->iUseNum[i]<<std::endl;std::cout<<"FreelistIndex["<<i<<"]="<<pHead->sFreelistIndex[i]<<std::endl;my_free_list=pHead->uFreelist[i];if(my_free_list->M_client_data!=0){while(my_free_list->M_client_data!=0){j++;my_free_list=my_free_list->M_free_list_link;}std::cout<<"free_list["<<i<<"];nodecounts="<<j<<std::endl;}}}template<classT1,classT2>booloperator==(constMyAlloc<T1>&,constMyAlloc<T2>&)throw(){returntrue;}template<classT1,classT2>booloperator!=(constMyAlloc<T1>&,constMyAlloc<T2>&)throw(){returnfalse;}}#endif/*MY_ALLOCATOR_H_*/测试程序的源码如下://MyStl.cpp:定义控制台应用程序的入口点。

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