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c語言動態內存分配器

發布時間: 2023-01-23 21:41:15

c語言中,malloc函數動態分配內存後,如果不用free去釋放,函數結束後空間會不會由系統釋放

在程序中使用free釋放,否則該段內存不會被釋放掉。

C語言不會釋放。所謂動態內存,是由malloc系列函數進行申請的內存,除非在程序中使用free釋放,否則該段內存不會被釋放掉。

標准庫中malloc函數的實現原理。要了解針對malloc的內存存儲結構,malloc不像全局變數一樣,不是在編譯器編譯的時候就會分配內存空間,而是在調用到malloc函數時才會分配空間。有時還會中途調用free函數釋放空間出來。

(1)c語言動態內存分配器擴展閱讀

free:釋放malloc分配的存儲空間

malloc用於向系統申請一定數量的內存,如果你的程序一味的申請內存供自己使用,那麼系統可分配給其它程序的內存就會減少,到最後無內存可用,最終導致系統運行緩慢,不穩定等問題。顯然,這種只索取不奉獻的行為是不可取的因此,C語言提供了free函數,用於向系統返還借用的內存。

當忘記使用free釋放由malloc分配的內存時,表明程序存在」內存泄露「這一頑疾,因此對於上面的程序,在return 0之前,使用下面的代碼進行完善。

Ⅱ c語言中malloc是什麼

c語言中malloc是什麼?我們一起來看看吧!
c語言中malloc是動態內存分配函數,其原型為:void*malloc(unsignedintnum_bytes);
其中,size為需要分配的內存空間的大小,num_bytes是無符號整型,用於表示分配的位元組數。malloc()在堆區分配一塊指定大小的內存空間,用來存放數據。這塊內存空間在函數執行完成後不會被初始化,它們的值是未知的。如果分配成功則返回指向被分配內存的指針(此存儲區中的初始值不確定),否則返回空指針NULL。


以上就是小編收集整理出來的,望能夠幫助到大家。

Ⅲ C語言中動態內存分配函數的用法及作用(比如malloc,calloc,realloc等)

先舉個例子:某用戶需要一個將任意多個整數按大小排序的程序。(在計算機文件夾中,當文件很多時經常用到排序)
1。若不用動態分配內存,那就定義一個超大的數組吧!問題是,如果用戶不需要那麼大,不就浪費了?如果定義的數組還不夠大,不就不能滿足需求了?
2。如果用動態分配,就解決上述問題了。當你需要多大內存時,就給你多大——如果有的話——這就是動態分配的意義。

現在看上述問題的代碼,我調試過的:
----------------------------------------------------------------------
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> /* calloc、exit需要聲明頭文件 */
void main()
{
int n,*p,i,j,m;
printf("本程序可對任意個整數排序;\n");
printf("請輸入整數的總個數: ");
scanf("%d",&n);
p=(int *)calloc(n,sizeof(int)); /* calloc函數的使用 */
if(p==0) {
printf("分配失敗!\n");
exit(1); /* 當分配失敗時,exit可以終止程序 */
}
printf("請輸入這些整數:\n");
for(i=0;i<n;i++)
scanf("%d",p+i); /* 利用指針移位的方法賦值 */
for(i=1;i<n;i++) /* 冒泡排序法 */
{
for(j=0;j<n-i;j++)
if(*(p+j)>*(p+j+1))
{
m=*(p+j);
*(p+j)=*(p+j+1);
*(p+j+1)=m;
}
}
printf("將這些整數從小到大排列輸出為:");
for(i=0;i<n;i++)
{
if(i%5==0) printf("\n"); /* 每隔5個數換行 */
printf(" %11d;",*(p+i));
/* 為了整齊,每個數佔11個字元,當數字很多時這很重要 */
}
printf("\n");
free(p); /* 釋放空間 */
}

----------------------------------------------------------------------
調用calloc函數時,calloc(n,sizeof(int))表示請求n個連續的、每個長度為整型的空間,若成功返回這些空間的首地址。(int *)表示將這個地址放在指針中。到此為止,就可以用指針來對分配到的空間操作了。注意,最後一定要用free函數釋放申請到的空間,否則這部分空間會一直占著。

malloc、calloc、realloc的用法(以上述問題為例)及區別:
1。malloc(n*sizeof(int)) /* 請求n個連續的、每個長度為整型的空間,若成功返回這些空間的首地址,失敗返回0 */
2。calloc(n,sizeof(int)) /* 請求n個連續的、每個長度為整型的空間,若成功返回這些空間的首地址並將每個空間賦值為0,失敗返回0 */
3。realloc(p,sizeof(int)*n) /* 給一個已經分配了地址的指針重新分配空間,參數p為原有的空間地址,sizeof(int)*n是重新申請的地址長度,用於分配不足的時候。個人覺得沒用——不夠就找到原分配處改大一點不就行了?! */

我能說得只有這些了,有些東西看起來麻煩,當你小試一下就會發現,不過如此嘛!學C要多練、多思,不怕麻煩。不知道您學了遞歸沒有?有個經典的「漢諾塔」問題,那傢伙——得整死人啊!到現在我還一知半解的……
希望我的回答對您有幫助!

Ⅳ c語言中malloc是什麼怎麼用

malloc() 函數用來動態地分配內存空間,其原型為:void* malloc (size_t size);

說明:

【參數說明】

size 為需要分配的內存空間的大小,以位元組(Byte)計。

【函數說明】

malloc() 在堆區分配一塊指定大小的內存空間,用來存放數據。這塊內存空間在函數執行完成後不會被初始化,它們的值是未知的。如果希望在分配內存的同時進行初始化,請使用 calloc() 函數。

【返回值】

分配成功返回指向該內存的地址,失敗則返回 NULL。

操作:

由於申請內存空間時可能有也可能沒有,所以需要自行判斷是否申請成功,再進行後續操作。

如果 size 的值為 0,那麼返回值會因標准庫實現的不同而不同,可能是 NULL,也可能不是,但返回的指針不應該再次被引用。

注意:函數的返回值類型是 void *,void 並不是說沒有返回值或者返回空指針,而是返回的指針類型未知。所以在使用 malloc() 時通常需要進行強制類型轉換,將 void 指針轉換成我們希望的類型,例如:

#include<stdlib.h>

typedef int ListData;

ListData *data; //存儲空間基址

data = ( ListData * ) malloc( 100 * sizeof ( ListData ) );

(4)c語言動態內存分配器擴展閱讀

實現malloc的方法:

(1)數據結構

首先我們要確定所採用的數據結構。一個簡單可行方案是將堆內存空間以塊的形式組織起來,每個塊由meta區和數據區組成,meta區記錄數據塊的元信息(數據區大小、空閑標志位、指針等等)。

數據區是真實分配的內存區域,並且數據區的第一個位元組地址即為malloc返回的地址 。

(2)尋找合適的block

現在考慮如何在block鏈中查找合適的block。一般來說有兩種查找演算法:

First fit:從頭開始,使用第一個數據區大小大於要求size的塊所謂此次分配的塊

Best fit:從頭開始,遍歷所有塊,使用數據區大小大於size且差值最小的塊作為此次分配的塊

兩種方式各有千秋,best fit有較高的內存使用率(payload較高),而first fit具有較高的運行效率。這里我們採用first fit演算法。

(3)開辟新的block
如果現有block都不能滿足size的要求,則需要在鏈表最後開辟一個新的block。

(4)分裂block
First fit有一個比較致命的缺點,就是可能會讓更小的size占據很大的一塊block,此時,為了提高payload,應該在剩餘數據區足夠大的情況下,將其分裂為一個新的block。

(5)malloc的實現

有了上面的代碼,我們就可以實現一個簡單的malloc.注意首先我們要定義個block鏈表的頭first_block,初始化為NULL;另外,我們需要剩餘空間至少有BLOCK_SIZE+8才執行分裂操作

由於我們需要malloc分配的數據區是按8位元組對齊,所以size不為8的倍數時,我們需要將size調整為大於size的最小的8的倍數。



Ⅳ c語言中什麼是動態分配內存

就是當你的程序中使用數組或者是指針變數的時候,為了能夠合理地利用內存空間來進行程序運行,自動開辟內存在棧區,最後用完這些內存再將其回收的方式。動態內存分配不像靜態內存分配方法那樣需要預先分配存儲空間,而是由系統根據程序的需要來分配,分配大小就是程序要求大小。
一般在C語言中使用malloc和free方法
頭文件為malloc.h或者是stdlib.h,

Ⅵ C語言可以實現為一維數組動態分配內存嗎

可以。。

例子如下:

# include <stdio.h>

# include <malloc.h>

void main(void)

{

int len,i, *p;

printf("輸入要存放元素的個數:");

scanf("%d", &len); //輸入長度構造動態一維數組

p = (int *)malloc(sizeof(int)*5);

for(i=0; i<len; ++i)

scanf("%d",(p+i)); // p+i等同於&p[i];

// 將動態一維數組p的長度增加至6,並將第6個元素賦值為100;

realloc(p,sizeof(int)*6);//realloc重新增加或減少一維數組的長度;

p[5] = 99;

printf("輸出內容: ");

for(i=0; i<=len; ++i)

printf("%-5d", p[i]); //p[i]等同於*(p+i);

printf(" ");

Ⅶ c語言程序怎麼實現動態內存分配

1.p1=(int
*)malloc(10*sizeof(int));
//malloc
函數將會在動態存儲區中分配一個長度為
10*sizeof(int)的
<連續>
空間。
而且p1的值是
分配域的起始地址;這就有一點像數組名了。
2.例如
int
temp[10];
int
*ptemp;
ptemp=temp;
//得到數組的首地址。
這樣
ptemp
就可以
引用
數組的元素了。比如
ptemp[i];
當然
這是
固定分配內存的。
3.scanf("%d",&p1[btc]);

printf("%d",p1[btc]);
這兩個函數

p1
的作用

是相當於數組名。
引用動態的數組。

Ⅷ C語言-動態分配內存 malloc & free

需要用一個數組來保存用戶的輸入,但是卻不知道用戶會輸入多少條數據。

(1) 如果設一個太大的數組,則顯得浪費內存
(2) 如果設得太小,又怕不夠

問題:如何做到恰好夠用、又一點不浪費呢?

系統中存在一個內存管理器(MM, Memory Manager),它負責管理一堆閑置內存。它被設計用於解決此類問題。

MM提供的服務:應用程序可以向MM申請(借出)一塊指定大小的內存,用完之後再釋放(還回)。

應用程序在使用malloc時,要把返回值轉換成目標類型。

這塊內存和數組沒有本質區別,用法完全相同。

需要先計算需要多少位元組的內存空間

數組舉例子:

釋放的時候需要注意, 因為在for循環執行之後,p的地址往前移動了10, 所以需要減去10, 然後再釋放p,不然會有問題

// 當銷毀時只需要free一次,malloc了幾個位元組就會free幾個位元組,和char類型還是int類型無關
free(p);

在一個函數中動態分配的內存,在另一個函數中操作這塊內存

(1) MM是一個系統級的東西,所有的應用程序都向同一個MM申請內存。

(2) 何為借出?實際上,在內存被借出時,MM只是把它管理的內存標記了一下,表示該段內存已經被佔用。比如,它把每一段被佔用的內存給記錄下來(首地址,長度)
(p0,n0) (p1, n1) (p2, n2) ...

(3) MM非常慷慨:①只要有人 malloc ,它都同意借出 ②你不歸還,它永遠不會主動要求你 free 。

(4) MM管理的內存區域稱為「堆」Heap

這意味著,用戶程序應該自覺得及時 free ,以便不耽誤別的應用程序的使用。如果有個應用程序不停地 malloc ,而不 free ,那最終會用光MM的內存。當MM沒有更多閑置內存時, malloc 返回 NULL ,表示內存已經用完。

再次重申: 應用程序在malloc之後,應該盡早free !

使用原則:需要的時候再申請,不需要的時候立即釋放

實際上,MM對借出的內存塊進行標識
(p0, n0) (p1, n1) (p2, n2) ...
它內部已經保證任意兩塊內存不會「交疊」,即不會重疊,不會把一塊內存同時借給兩個應用程序使用。

所以,每塊內存的首地址都是不同的,在 free 的時候只需要指明首地址即可。

對象指的一塊內存

示例:用Citizen表示一個市民,用Car表示一個輛車。他起初沒有車,但未來可能有一輛車。

怎麼樣才算「及時」? 「不及時」會怎樣?

MM里可用的內存是有限的,你用完了就得盡快還,因為別的應用程序也需要MM的內存。

只借不還,積累到一定程度,MM沒有更多內存可用,於是malloc返回NULL。

要還就得全還,否則MM那邊處理不了

原因是:MM可能此時沒有閑置內存可用。(雖然這種情況一般不會發生)

free之後,該內存交還給MM,該內存不再可用(失效)

不一定要在相同的函數里釋放,在應用程序的任意一個角落釋放都是有效的。

也就是說:這一塊內存被malloc出來之後,完全交給你處置

功能:將 s 中當前位置後面的 n 個位元組 (typedef unsigned int size_t )用 ch 替換並返回 s

參數:

參數:

功能:由 src 所指內存區域復制 n 個位元組到 dest 所指內存區域。

memmove() 功能用法和 memcpy()) 一樣,區別在於: dest
和 src 所指的內存空間重疊時, memmove() 仍然能處理,不過執行效率比 memcpy() 低一些

Ⅸ C語言中的動態內存分配的用法舉例

1、malloc函數:其作用是在內存的動態存儲區中分配一個長度為size的連續空間。其參數是一個無符號整形數,返回值是一個指向所分配的連續存儲域的起始地址的指針。

2、free函數:由於內存區域總是有限的,不能不限制地分配下去,而且一個程序要盡量節省資源,所以當所分配的內存區域不用時,就要釋放它,以便其它的變數或者程序使用。這時我們就要用到free函數。

3、calloc函數:其作用是在內存的動態存儲區中分配n個長度為 size 的連續空間。函數返回一個指向分配區域的起始位置的指針;如果分配不成功,則返回NULL。

(9)c語言動態內存分配器擴展閱讀:

函數運算符:

new

運算符new用於向系統申請動態存儲空間,並把首地址作為運算結果,它的使用形式為:

指針變數=new 數據類型;

例如:

int *p=new int

該語句的作用是會用new從內存中申請了一個int型變數(4個位元組),並將該變數的首地址賦給指針變數p。

new所建立的變數的初始值是任意的,也可在用new分配內存的同時進行初始化。使用形式為:

指針變數=new 數據類型(初始值)。

delete

堆內存可按照要求進行分配,程序對內存的需求量隨時會發生變化,有時程序在運行種可能會不再需要由new分配的內存空間,而且程序還未運行結束,這時就需要把先前佔用的內存空間釋放給堆內存,以後重新分配,供程序的其他部分使用。運算符delete用於釋放new分配的內存空間,刪除建立的對象,它的使用形式為:

delete指針變數;

其中的指針變數中保存著new分配的內存的首地址。

Ⅹ 動態內存分配介紹

C語言的內存分配方式:堆和棧

基於緩存的存儲器層次結構

當C程序在運行過程中需要額外虛擬內存時,可以使用動態內存分配器(Dynamic Memory Allocator)。

動態內存分配器維護著一個進程的虛擬內存區域,成為堆(heap)。假設堆是一個請求二進制零的區域,它緊接在未初始化的數據區域後開始,並向上生長(向更高地址)。對於每個進程,內核維護著一個變數brk,它指向堆的頂部。

分配器將堆視為一組不同大小的塊(block)的集合來維護。每個塊就是一個連續的虛擬內存片(chunk),要麼是已分配的,要麼是空閑的。已分配的塊顯式地保留為供應用程序使用。空閑塊可用來分配,空閑塊保持空閑,直到它顯式地被應用分配。一個已分配的塊保持已分配狀態,直到它被釋放,這種釋放要麼是應用程序顯式執行的,要麼是內存分配器自身隱式執行的。

分配器有兩種基本風格。兩種風格都要求應用顯式地分配塊。它們的不同之處在於由哪個實體來負責釋放已分配的塊。