一、malloc()和free()的基本概念以及基本用法:
1、函數原型及說明:
void *malloc(long NumBytes):該函數分配了NumBytes個字節,並返回了指向這塊內存的指針。如果分配失敗,則返回一個空指針(NULL)。
關於分配失敗的原因,應該有多種,比如說空間不足就是一種。
char *Ptr = NULL; Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char)); if (NULL == Ptr) { exit (1); } gets(Ptr);
void free(void *FirstByte): 該函數是將之前用malloc分配的空間還給程序或者是操作系統,也就是釋放了這塊內存,讓它重新得到自由。
free(Ptr); Ptr = NULL; // code...
free()到底釋放了什么?這個問題比較簡單,其實我是想和第二大部分的題目相呼應而已!哈哈!free()釋放的是指針指向的內存!注意!釋放的是內存,不是指針!這點非常非常重要!指針是一個變量,只有程序結束時才被銷毀。釋放了內存空間后,原來指向這塊空間的指針還是存在!只不過現在指針指向的內容的垃圾,是未定義的,所以說是垃圾。因此,前面我已經說過了,釋放內存后把指針指向NULL,防止指針在后面不小心又被解引用了。非常重要啊這一點! 就是這樣!當然,具體情況要具體分析以及具體解決。比如說,你定義了一個指針,在一個函數里申請了一塊內存然后通過函數返回傳遞給這個指針,那么也許釋放這塊內存這項工作就應該留給其他函數了。
3、關於函數使用需要注意的一些地方:
A、申請了內存空間后,必須檢查是否分配成功。
B、當不需要再使用申請的內存時,記得釋放;釋放后應該把指向這塊內存的指針指向NULL,防止程序后面不小心使用了它。
C、這兩個函數應該是配對。如果申請后不釋放就是內存泄露;如果無故釋放那就是什么也沒有做。釋放只能一次,如果釋放兩次及兩次以上會
出現錯誤(釋放空指針例外,釋放空指針其實也等於啥也沒做,所以釋放空指針釋放多少次都沒有問題)。
D、雖然malloc()函數的類型是(void *),任何類型的指針都可以轉換成(void *),但是最好還是在前面進行強制類型轉換,因為這樣可以躲過一
些編譯器的檢查。
好了!最基礎的東西大概這么說!現在進入第二部分:
二、malloc()到底從哪里得來了內存空間:
1、malloc()到底從哪里得到了內存空間?答案是從堆里面獲得空間。也就是說函數返回的指針是指向堆里面的一塊內存。操作系統中有一個記錄空閑內存地址的鏈表。當操作系統收到程序的申請時,就會遍歷該鏈表,然后就尋找第一個空間大於所申請空間的堆結點,然后就將該結點從空閑結點鏈表中刪除,並將該結點的空間分配給程序。就是這樣!
說到這里,不得不另外插入一個小話題,相信大家也知道是什么話題了。什么是堆?說到堆,又忍不住說到了棧!什么是棧?下面就另外開個小部分專門而又簡單地說一下這個題外話:
2、什么是堆:堆是大家共有的空間,分全局堆和局部堆。全局堆就是所有沒有分配的空間,局部堆就是用戶分配的空間。堆在操作系統對進程 初始化的時候分配,運行過程中也可以向系統要額外的堆,但是記得用完了要還給操作系統,要不然就是內存泄漏。
什么是棧:棧是線程獨有的,保存其運行狀態和局部自動變量的。棧在線程開始的時候初始化,每個線程的棧互相獨立。每個函數都有自己的棧,棧被用來在函數之間傳遞參數。操作系統在切換線程的時候會自動的切換棧,就是切換SS/ESP寄存器。棧空間不需要在高級語言里面顯式的分配和釋放。
以上的概念描述是標准的描述,不過有個別語句被我刪除,不知道因為這樣而變得不標准了^_^.
通過上面對概念的描述,可以知道:
棧是由編譯器自動分配釋放,存放函數的參數值、局部變量的值等。操作方式類似於數據結構中的棧。
堆一般由程序員分配釋放,若不釋放,程序結束時可能由OS回收。注意這里說是可能,並非一定。所以我想再強調一次,記得要釋放!
一、定義指針的時候一定要初始化。