先看再次分配1的情况:当新分配的需求比中间(刚刚释放)区域小,那么就会在紧接着的区域给分配。
再看再次分配2的情况:当新分配的需求比中间(释放的)区域大,那么只能往后寻求能给的区域。
当频繁的分配和释放内存的过程中,会很容易出现在两块已经分配的内存之间较小的未分配内存区域,这些其实可以用,但是由于他们的空间比较小,不够连续内存的分配,所以分配的时候就很难再次使用,这些较小的内存就是我们常说的内存碎片。
我们再来聊一下在C程序中堆空间的使用。
在C语言中,堆内存区域的分配和释放是通过调用库函数来完成的,实现的函数主要有四个:
void *malloc(size_t size); //分配内存空间
void free(void *ptr); //释放内存空间
void *calloc(size_t nmemb,size_t size); //分配内存空间
void *realloc(void * ptr,size_t size); //重新分配内存空间
注意:使用上面这几个函数需要包含标准库文件
那么库函数怎么使用呢,内存分配了就要有释放,那么常用的就是malloc()和free()两个函数。malloc()函数的输入是需要分配内存的大小,输出是分配内存的指针。如果分配不成功,则返回NULL。
free()函数的输入是需要释放的指针,可以接受任何形式的指针。这个指针必须是由分配函数分配出来的。
例如:
int *pa;
pa = (int *)malloc(sizeof(int));//分配一个int大小的指针
if(NULL != pa)
{
free(pa);
}
内存使用完成需要释放,以便分配给其他程序使用。
calloc()也是内存分配的,只是可以把分配好的内存区域的初始值全部设置为0。还有这个分配内存有两个参数,第一个是分配单元的大小,第二个是要分配的数目。
malloc(sizeof(unsigned int)*10); == calloc(sizeof(unsigned int),10)
realloc()有两个参数,一个是指向内存的地址指针,一个是要重分配内存的大小,返回值是指向所分配内存的指针。
1、当参数指针为NULL的时候,作为malloc使用,分配内存。
2、当重分配内存大小为0的时候,作为free使用,释放内存。
3、当指针和重分配内存大小均不为0的时候,根据指针指向的堆内存区域的情况和指针大小重新分配内存。
对于realloc()作为重新分配内存的时候,有三种可能出现:
1、缩小内存
2、扩大内存,不需要移动指针
3、扩大内存,需要移动指针(指定内存区域大小不够)
在堆内存的管理上,主要容易出现以下几个问题:
1、开辟的内存没有释放,造成内存泄漏(系统不会释放任何用户分配的内存)
2、野指针被使用或释放(内存释放后,需要将内存指针置为NULL)
3、非法释放指针(分配了有效内存才存在释放,否则是非法的)
在C语言语法的方面对栈内存和堆内存如何使用没有限制。然后从使用的角度,栈内存更适用于容量较小的单个变量(例如:C语言的基本变量类型、较小的结构体和数组),堆内存则适用于开辟较大块的内存。栈内存由编译器分配和释放,堆内存由程序员分配和释放。
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