C語言 malloc 函式與alloc 函式

2021-08-30 18:41:42 字數 2266 閱讀 3711

c語言跟記憶體分配方式

(1) 從靜態儲存區域分配。內存在程式編譯的時候就已經分配好,這塊內存在程式的整個執行期間都存在。例如全域性變數,static變數。

(2) 在棧上建立。在執行函式時,函式內區域性變數的儲存單元都可以在棧上建立,函式執行結束時這些儲存單元自動被釋放。棧記憶體分配運算內置於處理器的指令集中,效率很高,但是分配的記憶體容量有限。

(3)從堆上分配,亦稱動態記憶體分配。程式在執行的時候用malloc或new申請任意多少的記憶體,程式設計師自己負責在何時用free或delete釋放記憶體。動態記憶體的生存期由我們決定,使用非常靈活,但問題也最多

c語言跟記憶體申請相關的函式主要有 alloca,calloc,malloc,free,realloc,sbrk等.

其中alloca是向棧申請記憶體,因此無需釋放. malloc分配的記憶體是位於堆中的,並且沒有初始化記憶體的內容,因此基本上malloc之後,呼叫函式memset來初始化這部分的記憶體空間.

calloc則將初始化這部分的記憶體,設定為0. 而realloc則對malloc申請的記憶體進行大小的調整.申請的記憶體最終需要通過函式free來釋放. 而sbrk則是增加資料段的大小;

malloc/calloc/free基本上都是c函式庫實現的,跟os無關.c函式庫內部通過一定的結構來儲存當前有多少可用記憶體.如果程式malloc的大小超出了庫里所留存的空間,那麼將首先呼叫brk系統呼叫來增加可用空間,然後再分配空間.free時,釋放的記憶體並不立即返回給os,而是保留在內部結構中. 可以打個比方: brk類似於批發,一次性的向os申請大的記憶體,而malloc等函式則類似於零售,滿足程式執行時的要求.這套機制類似於緩衝.

使用這套機制的原因: 系統呼叫不能支援任意大小的記憶體分配(有的系統呼叫只支援固定大小以及其倍數的記憶體申請,這樣的話,對於小記憶體的分配會造成浪費; 系統呼叫申請記憶體代價昂貴,涉及到使用者態和核心態的轉換. 函式malloc()和calloc()都可以用來分配動態記憶體空間,但兩者稍有區別。

malloc()函式有乙個引數,即要分配的記憶體空間的大小:

void *malloc(size_t size);

calloc()函式有兩個引數,分別為元素的數目和每個元素的大小,這兩個引數的乘積就是要分配的記憶體空間的大小:

void*calloc(size_t numelements,size_t sizeofelement);

如果呼叫成功,函式malloc()和calloc()都將返回所分配的記憶體空間的首位址。

malloc() 函式和calloc()函式的主要區別是前者不能初始化所分配的記憶體空間,而後者能。如果由malloc()函式分配的記憶體空間原來沒有被使用過,則其中 的每一位可能都是0;反之,如果這部分記憶體空間曾經被分配、釋放和重新分配,則其中可能遺留各種各樣的資料。也就是說,使用malloc()函式的程式開 始時(記憶體空間還沒有被重新分配)能正常執行,但經過一段時間後(記憶體空間已被重新分配)可能會出現問題。

calloc() 函式會將所分配的記憶體空間中的每一位都初始化為零,也就是說,如果你是為字元型別或整數型別的元素分配記憶體,那麼這些元素將保證會被初始化為零;如果你是 為指標型別的元素分配記憶體,那麼這些元素通常(但無法保證)會被初始化為空指標;如果你是為實數型別的元素分配記憶體,那麼這些元素可能(只在某些計算機 中)會被初始化為浮點型的零。

malloc() 函式和calloc()函式的另一點區別是calloc()函式會返回乙個由某種物件組成的陣列,但malloc()函式只返回乙個物件。為了明確是為一 個陣列分配記憶體空間,有些程式設計師會選用calloc()函式。但是,除了是否初始化所分配的記憶體空間這一點之外,絕大多數程式設計師認 為以下兩種函式呼叫方式沒有區別:

calloc(numelements ,sizeofelement);

malloc(numelements *sizeofelement) ;

需要解釋的一點是,理論上(按照ansic標準)指標的算術運算只能在乙個指定的陣列中進行,但是在實踐中,即使c編譯程式或翻譯器遵循這種規定,許多c 程式還是衝破了這種限制。因此,儘管malloc()函式並不能返回乙個陣列,它所分配的記憶體空間仍然能供乙個陣列使用(對realloc()函式來說同 樣如此,儘管它也不能返回乙個陣列)。

總之,當你在calloc()函式和malloc()函式之間作選擇時,你只需考慮是否要初始化所分配的記憶體空間,而不用考慮函式是否能返回乙個陣列。

當程式執行過程中malloc了,但是沒有free的話,會造成記憶體洩漏.一部分的記憶體沒有被使用,但是由於沒有free,因此系統認為這部分記憶體還在使用,造成不斷的向系統申請記憶體,是的系統可用記憶體不斷減少.但是,記憶體洩漏僅僅指程式在執行時,程式退出時,os將**所有的資源.因此,適當的重起一下程式,有時候還是有點作用。

C語言malloc函式

malloc 標頭檔案 include 原型 void malloc size t size 引數說明 size為需要分配的記憶體空間大小,單位是byte 函式說明 在堆區分配一塊size byte大小的記憶體空間,用於存放資料,這塊記憶體空間被分配後不會被初始化,因此這些記憶體空間對應的值是未知的...

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