堆内存(heap)又被称为动态内存、自由内存,简称堆。堆是唯一可被开发者自定义的区段,开发者可以根据需要申请内存的大小、决定使用的时间长短等。但又由于这是一块系统“飞地”,所有的细节均由开发者自己把握,系统不对此做任何干预,给予开发者绝对的“自由”,但也正因如此,对开发者的内存管理提出了很高的要求。对堆内存的合理使用,几乎是软件开发中的一个永恒的话题。
- 堆内存基本特征:
- 相比栈内存,堆的总大小仅受限于物理内存,在物理内存允许的范围内,系统对堆内存的申请不做限制。
- 相比栈内存,堆内存从下往上增长。
- 堆内存是匿名的,只能由指针来访问。
- 自定义分配的堆内存,除非开发者主动释放,否则永不释放,直到程序退出。
- 相关API:
- 申请堆内存:malloc() / calloc()
- 清零堆内存:bzero()
- 释放堆内存:free()
int *p = malloc(sizeof(int)); // 申请1块大小为 sizeof(int) 的堆内存
bzero(p, sizeof(int)); // 将刚申请的堆内存清零
*p = 100; // 将整型数据 100 放入堆内存中
free(p); // 释放堆内存
// 申请3块连续的大小为 sizeof(double) 的堆内存
double *k = calloc(3, sizeof(double));
k[0] = 0.618;
k[1] = 2.718;
k[2] = 3.142;
free(k); // 释放堆内存
- 注意:
- malloc()申请的堆内存,默认情况下是随机值,一般需要用 bzero() 来清零。
- calloc()申请的堆内存,默认情况下是已经清零了的,不需要再清零。
- free()只能释放堆内存,并且只能释放整块堆内存,不能释放别的区段的内存或者释放一部分堆内存。
- 释放内存的含义:
- 释放内存意味着将内存的使用权归还给系统。
- 释放内存并不会改变指针的指向。
- 释放内存并不会对内存做任何修改,更不会将内存清零。