深度解剖动态内存管理

news2024/10/6 22:22:41

> 作者简介:დ旧言~,目前大一,现在学习Java,c,c++,Python等
> 座右铭:松树千年终是朽,槿花一日自为荣。
> 望小伙伴们点赞👍收藏✨加关注哟💕💕       

🌟前言

我们最初的认识的C语言代码都是静态的,无法实现动态管理。说到这里我们想想,动态内存管理有何意义,不难猜出,当我们需要申请一块空间时,多了我们换回去,少了我们再次申请空间,达到一个动态内存管理,想到这些动作,该如何实现捏,学完本章知识,相信对动态内存管理能了如指掌。

 🌙主体

咱们分三块知识点来讲解,一个是动态内存函数的介绍,常见的动态内存错误,c/c++程序的内存开辟。废话不多说,走起。

🌠动态内存函数的介绍

💤malloc函数

 malloc申请到空间后直接返回这块空间的起始位置地址,不会初始化空间的内容。这里我们看看malloc函数的参数和返回值。

如果开辟成功,则返回一个指向开辟好空间的指针
如果开辟失败,则返回一个 NULL 指针,因此 malloc 的返回值一定要做检查。
返回值的类型是 void* ,所以 malloc 函数并不知道开辟空间的类型,具体在使用的时候使用者自己 来决定。
如果参数 size 0 malloc 的行为是标准是未定义的,取决于编译器。
这个函数向内存申请一块 连续可用 的空间,并返回指向这块空间的指针。

💤free函数

 free函数专门是用来做动态内存的释放和回收的。

如果参数 ptr 指向的空间不是动态开辟的,那 free 函数的行为是未定义的。
如果参数 ptr NULL 指针,则函数什么事都不做。
举个栗子
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
	//代码1
	int num = 0;
	scanf("%d", &num);
	int arr[num] = { 0 };
	//代码2
	int* ptr = NULL;
	ptr = (int*)malloc(num * sizeof(int));
	if (NULL != ptr)//判断ptr指针是否为空
	{
		int i = 0;
		for (i = 0; i < num; i++)
		{
			*(ptr + i) = 0;
		}
	}
	free(ptr);//释放ptr所指向的动态内存
	//别忘记置空
	ptr = NULL;
	return 0;
}

💤calloc函数

函数的功能是为 num 个大小为 size 的元素开辟一块空间,并且把空间的每个字节初始化为 0
与函数 malloc 的区别只在于 calloc 会在返回地址之前把申请的空间的每个字节初始化为全 0
所以如何我们对申请的内存空间的内容要求初始化,那么可以很方便的使用calloc函数来完成任务
举个栗子:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
	int* p = (int*)calloc(20, sizeof(int));
	if (NULL != p)
	{
		//使用空间
	}
	free(p);
	p = NULL;
	return 0;
}
看使用空间的内存分布:

 💤realloc函数

        有时会我们发现过去申请的空间太小了,有时候我们又会觉得申请的空间过大了,那为了合理的时候内存,我们一定会对内存的大小做灵活的调整。那 realloc 函数就可以做到对动态开辟内存大小的调整。
ptr 是要调整的内存地址
size 调整之后新大小
返回值为调整之后的内存起始位置。
这个函数调整原内存空间大小的基础上,还会将原来内存中的数据移动到 的空间。
当然 realloc 在调整内存空间的是存在两种情况:
举个栗子
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
	int* ptr = (int*)malloc(100);
	if (ptr != NULL)
	{
		//业务处理
	}
	else
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	//扩展容量
	//代码1
	ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);

	//代码2
	int* p = NULL;
	p = realloc(ptr, 1000);
	if (p != NULL)
	{
		ptr = p;
	}
	//业务处理
	free(ptr);
	return 0;
}

🌠常见的动态内存错误

如果我们对动态管理操作不当,会产生一些问题,那我们动态内存的错误有那写呢,我们总结了6个方面,让我们仔细看看到底有哪些错误。

 💤对NULL指针的解引用操作

void test()
{
 int *p = (int *)malloc(INT_MAX/4);
 *p = 20;//如果p的值是NULL,就会有问题
 free(p);
}
这里只 开辟空间,但是空间是空的(NULL),因此会出现解引用操作出错的问题。

  💤对动态开辟空间的越界访问

void test()
{
	int i = 0;
	int* p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
	if (NULL == p)
	{
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
	for (i = 0; i <= 10; i++)
	{
		*(p + i) = i;//当i是10的时候越界访问
	}
	free(p);
}
当 i 为10时,就发生越界访问。

💤对非动态开辟内存使用free释放

void test()
{
	int a = 10;
	int* p = &a;
	free(p);
}
p是一个非动态内存,因此不可以使用free。

💤使用free释放一块动态开辟内存的一部分

void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	p++;
	free(p);//p不再指向动态内存的起始位置
}
因为p++,p就不再指向动态内存的起始位置。

💤对同一块动态内存多次释放

void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	free(p);
	free(p);//重复释放
}

这里重复对P释放。

💤动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)

void test()
{
	int* p = (int*)malloc(100);
	if (NULL != p)
	{
		*p = 20;
	}
}
int main()
{
	test();
	while (1);
}

这里忘记对P空间释放

🌠C/C++程序的内存开辟

1. 栈区( stack ):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。 栈区主要存放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。
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. 数据段(静态区)( static 存放全局变量、静态数据。程序结束后由系统释放
4. 代码段:存放函数体(类成员函数和全局函数)的二进制代码。

🌠知识拓展

柔性数组: 也许你从来没有听说过 柔性数组( flexible array 这个概念,但是它确实是存在的。
C99 中,结构中的最后一个元素允许是未知大小的数组,这就叫做『柔性数组』成员。
柔性数组的特点:
1.结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。
2.sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。
3.包含柔性数组成员的结构用 malloc () 函数进行内存的动态分配,并且分配的内存应该大于结构的大小,以适应柔性数组的预期大小。
举个栗子
typedef struct st_type
{
    //至少一个其它成员
	int i;
    //不需要开辟空间
	int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
printf("%d\n", sizeof(type_a));//输出的是4

柔性数组的优点:

第一个好处是: 方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中,你在里面做了二次内存分配,并把整个结构体返回给
用户。用户调用 free 可以释放结构体,但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要 free ,所以你
不能指望用户来发现这个事。所以,如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好
了,并返回给用户一个结构体指针,用户做一次 free 就可以把所有的内存也给释放掉。
第二个好处是: 这样有利于访问速度
连续的内存有益于提高访问速度,也有益于减少内存碎片。(其实,我个人觉得也没多高了,反正
你跑不了要用做偏移量的加法来寻址)

 🌟结束语

今天内容就到这里啦,时间过得很快,大家沉下心来好好学习,会有一定的收获的,大家多多坚持,嘻嘻,成功路上注定孤独,因为坚持的人不多。那请大家举起自己的小说手给博主一键三连,有你们的支持是我最大的动力💞💞💞,回见。

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/827066.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【项目 进程8】 2.17 内存映射(1) 2.18内存映射(2)

文章目录 2.17 内存映射&#xff08;1&#xff09;内存映射内存映射相关系统调用使用内存映射实现父子进程间通信使用内存映射实现没有关系的进程间的通信 2.18内存映射&#xff08;2&#xff09;内存映射的注意事项使用内存映射实现内存拷贝的功能匿名映射 2.17 内存映射&…

【Spring】学习Spring需要掌握的核心设计思想

目录 一、Spring是什么 二、什么是IoC容器 1、什么是容器 2、什么是IoC 3、Spring IoC 4、DI&#xff08;依赖注入&#xff09; 4.1、IoC和DI的区别 5、 DL&#xff08;依赖查找&#xff09; 一、Spring是什么 我们通常所说的Spring指的是Spring Framework&#xff08;…

DAY55:单调栈(一)每日温度+下一个更大元素Ⅰ

文章目录 739.每日温度栈数据结构单调栈思路单调栈原理单调栈注意点判断条件工作过程分析 完整版 496.下一个更大元素Ⅰ思路映射思路 完整版总结 739.每日温度 给定一个整数数组 temperatures &#xff0c;表示每天的温度&#xff0c;返回一个数组 answer &#xff0c;其中 an…

2023年第四届“华数杯”数学建模思路 - 案例:异常检测

文章目录 赛题思路一、简介 -- 关于异常检测异常检测监督学习 二、异常检测算法2. 箱线图分析3. 基于距离/密度4. 基于划分思想 赛题思路 &#xff08;赛题出来以后第一时间在CSDN分享&#xff09; https://blog.csdn.net/dc_sinor?typeblog 一、简介 – 关于异常检测 异常…

【Java】UWB高精度工业人员安全定位系统源码

基于VueSpring boot前后端分离架构开发的一套UWB技术高精度定位系统源码。 UWB高精度人员定位系统提供实时定位、电子围栏、轨迹回放等基础功能以及各种拓展功能,用户可根据实际需要任意选择搭配拓展功能。该系统简易部署&#xff0c;方便使用&#xff0c;实时响应。UWB高精度定…

Java on Azure Tooling 6月更新|标准消费和专用计划及本地存储账户(Azurite)支持

作者&#xff1a;Jialuo Gan - Program Manager, Developer Division at Microsoft 排版&#xff1a;Alan Wang 大家好&#xff0c;欢迎阅读 Java on Azure 工具的六月更新。在本次更新中&#xff0c;我们将介绍 Azure Spring Apps 标准消费和专用计划支持以及本地存储账户&…

二叉树迭代遍历

PS:以下代码均为C实现 1.二叉树前序遍历 力扣 给你二叉树的根节点 root &#xff0c;返回它节点值的 前序 遍历。 class Solution { public:vector<int> preorderTraversal(TreeNode* root) {stack<TreeNode*> st;vector<int> str;TreeNode* curroot;whil…

【波浪动态特效】基于jquery实现页面底部波浪动画效果(附完整源码下载)

文章目录 写在前面涉及知识点实现效果1、搭建页面1.1、创建两个片区1.2、创建波浪区域1.3、静态页面源码 2、JS实现波浪效果2.1 动画原理2.2 动画源码 3、源码分享3.1 百度网盘3.2 123云盘3.3 邮箱留言 总结 写在前面 想必搭建过企业官网的大多数对这个效果不陌生吧&#xff0…

备战秋招 | 笔试强训21

目录 一、选择题 二、编程题 三、选择题题解 四、编程题题解 一、选择题 1、设一个有序的单链表中有n个结点&#xff0c;现要求插入一个新结点后使得单链表仍然保持有序&#xff0c;则该操作的时间复杂度&#xff08;&#xff09; A. O(log2n) B. O(1) C. O(n2) D. O(n) 2…

网络中通过IP地址查找位置

display ip routing-table 查看路由表 display vlan 查看vlan 信息 display stp brief 查看生成树信息 display mac-address 查看mac 地址表 display arp 查看arp表 SW1 SW2

海量小文件传输慢的原因以及对应的优化方案

在日常工作中&#xff0c;我们经常遇到需要传输一些小文件的情况&#xff0c;但是当小文件的数量很多的时候&#xff0c;为什么小文件传输的速度就会变得很慢呢&#xff1f;为什么复制许多较小的文件时&#xff0c;小文件传输效率就会降低呢&#xff1f;针对这些问题&#xff0…

MyBatis查询数据库(3)

前言&#x1f36d; ❤️❤️❤️SSM专栏更新中&#xff0c;各位大佬觉得写得不错&#xff0c;支持一下&#xff0c;感谢了&#xff01;❤️❤️❤️ Spring Spring MVC MyBatis_冷兮雪的博客-CSDN博客 前面我们讲解了MyBatis增删改查基本操作&#xff0c;下面我们来深入了解M…

谷歌语音助手战略调整:开发 AI 新版,调整裁员计划

北京时间8月2日晚间&#xff0c;谷歌通过对 “谷歌助手” 团队进行调整和裁员&#xff0c;意图改变其开发方向。经过此次变动&#xff0c;谷歌计划借助最新的生成式人工智能技术和大型语言模型来提升 谷歌助手 的能力。此次调整表明语音助手市场未达到先前的预期。 亚马逊旗下的…

PT Industrial Security Incident Manager 扩展了对 Emerson 和 GE Fanuc 控制器的支持

&#x1f504; 我们发布了 PT Industrial Security Incident Manager (PT ISIM) 深度流程流量分析系统的下一套专业知识。 有哪些新功能&#xff1f; 1. 改进了 GE Fanuc (Emerson) GE-SRTP 协议的操作。该协议专为 GE Fanuc 控制器与工程软件&#xff08;Proficy Machine E…

ArmSoM-W3之RK3588安装Qt+opencv+采集摄像头画面

1. 简介 场景&#xff1a;在RK3588上做qt开发工作 RK3588安装Qtopencv采集摄像头画面 2. 环境介绍 这里使用了OpenCV所带的库函数捕获摄像头的视频图像。 硬件环境&#xff1a; ArmSoM-RK3588开发板、&#xff08;MIPI-DSI&#xff09;摄像头 软件版本&#xff1a; OS&…

angular框架——node_modules引入ng-zorro-antd问题

发生错误 在安装npm包&#xff08;ng-zorro-antd&#xff09;的时候&#xff0c;报错如下 原因 项目依赖的ng-zorro-antd版本号和引用包的17.0.2版本号不一致&#xff0c;项目使用的16.13.1版本号太高了&#xff0c;无法解析依赖树中低版本。 解决方案 &#xff1a; 命令修…

pointpillars的demo过程记录

1、进入pp conda activate pp 2、cd到/home/fyy/OpenPCDet-master/tools打开终端 python demo.py --cfg_file cfgs/kitti_models/pointpillar.yaml --ckpt /home/fyy/OpenPCDet-master/pointpillar_7728\ \(1\).pth --data 000009.bin 直接就可以demo显示了

数据库同步时,通过存储过程找出时间内发生变化的视图和物化视图

1. 应用场景 在软件开发或数据库运维过程&#xff0c;每一次数据库同步都是运维人员的痛苦的过程。 如果每次都是无脑全量更新&#xff0c;则工作量较大如果每次都是增量更新&#xff0c;则需要知道哪些视图谁在什么时候修改了&#xff0c;增加了什么信息&#xff08;因为往往…

(学习笔记-内存管理)内存满了会发生什么?

内存分配过程 应用程序通过 malloc 函数申请内存的时候&#xff0c;实际上申请的是虚拟内存&#xff0c;此时并不会分配物理内存。 当应用程序读写了这块虚拟内存&#xff0c;CPU就会去访问这个虚拟内存&#xff0c;这时会发现这个虚拟内存没有映射到物理内存&#xff0c;CPU…

【WiFi】国产WiFi芯片

目录 1.概述 2.WiFi芯片的市场格局 3.中国的WiFi芯片公司 3.1.华为海思 3.2.乐鑫科技 3.3.博通集成 3.4.紫光展锐 3.5.康希通信 3.6.南方硅谷 4.国产WiFi芯片竞争格局 4.1.内卷WiFi 4 4.2.缺席WiFi 5 4.3.发力WiFi 6 4.4.逐鹿WiFi 7 5.不得不提的WiFi FEM 1.概述…