int val = 10//在栈空间上开辟4个字节
int arr[10]//在栈空间上开辟40个字节的连续空间
而这上述的方法都有两个特点：
开辟的空间大小是固定的
数组在申明的时候，必须指定数组的长度，它所需要的内存在编译时分配。
但是对于空间的需求，不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道，那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。
这时候就只能试试动态内存开辟了。
2. 动态内存函数的介绍
2.1 malloc和free
C语言提供了一个动态内存开辟的函数：
//返回类型：void*指针，参数要开辟空间的字节数
void* malloc(size_t size)
1
2
1
2
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起始字节的地址。
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 为0，malloc的行为是标准是未定义的，取决于编译器。
举个例子：
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 }
//开辟40个字节的空间
int* pa = (int*)malloc(40)
//如果为NULL表示开辟失败
//打印错误信息结束程序
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
//正常使用
for(int i = 0i <10 ++i)
{
*(pa + i) = i
//等价于p[i]
}
for(int i = 0i <10 ++i)
{
printf("%d ", *(pa + i))
}
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
代码中数组的开辟形式与动态内存开辟的形式有什么不同呢？
首先它们的存储区域是不一样的，内存分为栈区、堆区和静态区。
栈区是用来存放局部变量、形式参数和临时性的变量等
堆区是用来存放malloc、calloc、realloc和free开辟和 *** 作的空间。
而int arr[10] = { 0 }这是在栈区上申请40个字节，通过int* pa = (int*)malloc(40)申请的空间则在堆区上，malloc申请的空间如果不够大，可以调整，而在栈区申请的空间大小不能随便乱动。
上面代码中虽然最后没有free(释放)掉申请的空间，但是并不意味着内存空间会泄露，当程序退出的时候，系统会自动回收内存空间的。
内存泄漏：这块空间分配给你，你用完之后不还回，这时这块空间你不用了你也不还，别人也不用不上了，如果永远不还，就意味着永远也拿不到该空间，这就意味着这块空间丢了，也就是内存泄漏
和malloc相关的函数是free，专门是用来做动态内存的释放和回收的，函数原型如下：
void free (void* ptr)
1
1
free函数用来释放动态开辟的内存。
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(error)。
如果参数 ptr 是NULL指针，则函数什么事都不做。
int main()
{
int* pa = (int*)malloc(40)
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
//正常使用完后释放，相当于把该内存空间
//还给 *** 作系统了
free(pa)
//然后把pa赋值为空指针
//这是因为虽然释放了该内存块
//但是pa依然记得这块空间的起始地址
//所以要让pa彻底“失忆”
//不让它在指向这块空间
pa = NULL
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2.2 calloc
除了malloc，还提供了一个函数叫 calloc， calloc 函数也用来动态内存分配。原型如下：
//返回类型：void*指针，参数：要开辟数据的个数，数据大小所占的字节数
void* calloc (size_t num, size_t size)
1
2
1
2
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。
比如：
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
//开辟40个字节的空间
int* pa = (int*)calloc(10, sizeof(int))
//如果为NULL表示开辟失败
//打印错误信息结束程序
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
for (int i = 0i <10++i)
{
printf("%d ", pa[i])
}
free(pa)
pa = NULL
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
在这里插入图片描述
calloc = malloc + memset.
2.3 realloc
realloc函数的出现让动态内存管理更加灵活。
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。
函数原型如下：
void* realloc (void* ptr, size_t size)
1
1
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新的空间。
比如说：
int main()
{
int* pa = (int*)malloc(40)
if (pa == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
return 1
}
//赋值1~10
for (int i = 0i <10++i)
{
*(pa + i) = i + 1
}
//这时空间不够用了
//使用realloc来扩容
//把要调整空间的起始地址
//和增添后的空间总大小传参
//原来大小40，再增加40，所以是80
realloc(pa, 80)
//那么这个函数在内存中是怎么工作的？
//下面解释
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
realloc在调整内存空间的是存在两种情况：
情况1：原有空间之后有足够大的空间
情况2：原有空间之后没有足够大的空间
画图解释两种情况：
在这里插入图片描述
第二种情况，返回的新地址可以直接在赋值给pa吗？
其实是不可以的，如果realloc函数扩容失败了，返回了一个空指针赋值给了pa，pa本来还是指向原来的空间，结果为NULL之后连原来的空间都找不到了，因此正确的做法为：
int* ret = (int*)realloc(pa, 80)
if (ret != NULL)
{
pa = ret
}
//使用..
free(pa)
pa = NULL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
做一个小转换就可以了，这样pa得到的才是有效的地址。
realloc(NULL, 40) == malloc(40)
1
1
如果频繁地开辟动态内存，会造成内存和内存之间存在空隙，也就是内存碎片化，如果这个碎片没有好好利用，就会导致内存的利用率和效率的下降。
效率下降是因为申请空间是在堆区上申请的，而堆区是 *** 作系统管理的，所以使用malloc等函数申请空间是调用 *** 作系统提供的接口，然后去堆区上申请空间，每次申请都要打断 *** 作系统的执行，然后让 *** 作系统帮我们去申请 ，而申请是需要浪费时间的，所以频繁的申请会导致效率的下降.
3. 常见的动态内存错误
对NULL指针的解引用 *** 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)
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
合理的修改应该是对p进行判断：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
void test()
{
int* p = (int*)malloc(INT_MAX / 4)
if (p == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno))
//报错打印错误信息
return 1
//然后结束程序
}
*p = 20
free(p)
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
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 = 0i <= 10i++)
{
*(p + i) = i
}
free(p)
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
一共就开辟了10个整形大小的空间，而循环访问到了第11个元素，即使是动态开辟的内存，也不能越界，因此循环条件该为 i<10即可。
对非动态开辟使用free释放
void test()
{
int a = 10
int* p = &a
free(p)//ok?
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
此时运行程序会崩溃，因为p所指向的空间是栈区上的，并不是动态开辟的，free所释放的空间一定是malloc、calloc和realloc所开辟的。
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
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
当对指针p进行++ *** 作后，p就改变了，不再指针这块空间的起始地址，因此最后释放p会导致程序崩溃。
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
p = NULL
}
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
这也会导致程序崩溃，第一次释放已经把p所指向的空间还给 *** 作系统了，但是p存放的还是刚才那块空间的起始地址，是个野指针，结果又释放一次，这下给编译器整不会了，我都帮你释放了呀，你咋还让我释放，那我就报错。所以要么释放一次p，要么释放一次把p置为空指针，然后再释放一次也不会有什么影响。
动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)
void test()
{
int* p = (int*)malloc(100)
int flag = 0
scanf("%d", &flag)
if (flag == 1)
{
return
}
free(p)
p = NULL
}
int main()
{
test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
貌似逻辑没有什么问题，但是这段代码存在内存泄露的隐患，在test函数里，如果flag输入了一个1，那么函数调用直接结束,下面的释放和置空永远都没有机会执行，返回到主函数，test的栈空间销毁，那么p所指向的空间，程序就再也找不到了，那就意味着这块空间泄露了。
这里的泄露并不是说真实的物理内存不见了，而只是临时分配给程序的那部分空间不见了，程序关闭会自动回收。
忘记释放不再使用的动态开辟的空间会造成内存泄漏。
动态开辟的空间一定要释放，并且正确释放 。
4. 几个经典的笔试题
请问以下题目中运行Test 函数会有什么样的结果：
void GetMemory(char* p)
{
p = (char*)malloc(100)
}
void Test(void)
{
char* str = NULL
GetMemory(str)
strcpy(str, "hello world")
printf(str)
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
首先调用Test函数，创建一个指针变量str并赋值为NULL，然后调用函数GetMemory，参数为str，那么形参也要创建也一个指针变量p来接收，p也是一个空指针，然后用malloc函数来开辟一块100个字节的空间，并把这块空间的起始地址交给p来维护，因为形参只能在本函数内部使用，出了函数形参p销毁，但是malloc开辟的空间并不会销毁。
该函数调用完毕后回到Test，因为是传值调用，并没有传str的地址，所以 *** 作形参并不会改变实参，此时的str还是一个空指针，下面紧接着对空指针str进行字符串拷贝程序会崩溃，因为空指针没办法解引用 *** 作，所以最后printf会打印空，至此程序结束，而GetMemory函数内部用malloc开辟的空间也找不到了，所以也就永远没办法进行释放，这就导致了内存泄漏。
简单来说上述代码有两个问题：1. 解引用空指针崩溃，存在内存泄漏。
修改：GetMemory取出str的地址传参，形参用二级指针接收，然后解引用一次找到str，用str来维护malloc开辟的空间，最后使用完毕释放str，置空。
-----------------分割线------------------
char* GetMemory(void)
{
char p[] = "hello world"
return p
}
void Test(void)
{
char* str = NULL
str = GetMemory()
printf(str)
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
首先调用Test函数，创建指针变量str并赋值为NULL，然后然后调用GetMemory函数，该函数内部创建数组p，然后返回p也就是数组首元素地址，出了函数数组p的空间就销毁了，此时把这块空间的地址赋值给str时，str的所指向的空间的内容是未知的，因为销毁后空间还给了 *** 作系统，所以里面的内容如果被其它数据使用覆盖了，那么内容是未知的，也有可能没覆盖。所以如果没有被覆盖，可以打印出hello world，否者打印乱码。
因此该程序的问题是返回了局部变量的地址，出了作用域销毁后返回了一个野指针。
-----------------分割线------------------
void GetMemory(char** p, int num)
{
*p = (char*)malloc(num)
}
void Test(void)
{
char* str = NULL
GetMemory(&str, 100)
strcpy(str, "hello")
printf(str)
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
这题和上面的第一题相似，只有一个问题就是使用完后没有free掉这块空间，这就导致函数调用完毕后再也无法找到str所指向的那块空间了，也就相当于内存泄漏。
修改：free(str)str = NULL
-----------------分割线------------------
void Test(void)
{
char* str = (char*)malloc(100)
strcpy(str, "hello")
free(str)
if (str != NULL)
{
strcpy(str, "world")
printf(str)
}
}
int main()
{
Test()
return 0
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
当free掉这块空间后，此时str依然指向那块内存空间的起始地址，但也是一个野指针，str != NULL为真进入if语句后，对野指针指向的地址进行字符串拷贝，因为那块空间已经不属于我们了，会造成非法访问，所以程序会崩溃。
也是一个野指针问题。
修改：在free后要及时把该指针置空即可。
#include <iostream.h>double p(int n,double x)
void main()
{
int m
double xx
cout<<"n="cin>>m
cout<<"x="cin>>xx
getchar()
cout<<p(m,xx)
getchar()
}
double p(int n,double x)
{
if(n==0)
return 1
else if(n==1)
return x
else
return ((2*n-1)*x*p(n-1,x)-(n-1)*p(n-2,x))/n
}
首先是关于JavaScript设计模式和开发实践的注释。每当我们看到大量的if或swtich-case语句时，我们首先应该考虑的是我们是否可以使用对象的多态性来重构它们。uncurring的目的那么有什么办法可以泛化本节描述的uncurrying来解决这个问题。为什么要提取这个？或与呼叫应用相同的目的。方法中使用this的地方不再局限于原来的指定对象，而是泛化的，具有更广泛的适用性。
其次是数据库基础。尽管我将这本书归类为数据库基础知识，但它实际上涵盖的内容远不止数据库基础知识，它还讨论了分布式数据库、数据分区、事务、分布式系统等等。本书涵盖了完整的数据库系统概念，知识体系清晰。是学习数据库系统的非常经典的教材。
再者是游戏编程。游戏开发入门级教材，从游戏框架结构入手，讲解游戏开发基础知识，涵盖游戏框架、游戏双缓冲展示、游戏循环控制、游戏动画、鼠标交互、游戏打包、二人游戏等。书中的案例都是按照游戏框架的模块结构进行开发的。在开发层面，详细描述了游戏从原型到成品的开发过程，强调了模块可用和可维护的理念。
另外是高性能MySQL。是高级MySQL的必读书籍。它不适合入门MySQL。毕竟主要讲的是MySQL的底层原理和性能提升相关的东西。重点是教你如何更好地使用MySQL，而不是如何使用它。mysql。既有理论又有实践。这些工具和方法的选择、使用与排列组合，形成了第一个独特的来源。 不同的调研方式、不同的设计方法、不同的表现手法。
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）