Linux Day12 ---进程间通信

Xin_So

关注

阅读 13

2023-09-04

目录

学习目标: 

为什么存在动态内存分配 

动态内存函数:

1. malloc 和 free

2. calloc

3. realloc

常见的动态内存错误:

1. 对NULL指针的解引用操作

2. 对动态开辟空间的越界访问

3. 对非动态开辟内存使用free释放

4. 使用free释放一块动态开辟内存的一部分

5. 对同一块动态内存多次释放

6. 动态开辟内存忘记释放(内存泄漏)

程序的内存开辟:

柔性数组:

柔性数组的使用:

柔性数组的优势:

 以上就是个人学习见解和学习的解析,欢迎各位大佬在评论区探讨!

感谢大佬们的一键三连! 感谢大佬们的一键三连! 感谢大佬们的一键三连!


学习目标: 

为什么存在动态内存分配 

动态内存函数:

1.malloc和free

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 如果参数 size 0 malloc 的行为是标准是未定义的,取决于编译器。

 C语言提供了另外一个函数free,专门是用来做动态内存的释放和回收,函数原型如下:

1.1 free 函数用来释放动态开辟的内存

1.2 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。

1.3 如果参数 ptr NULL 指针,则函数什么事都不做

1.4 malloc和free都声明在 stdlib.h 头文件中。

#include <stdio.h>

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

2. calloc

2.1 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。

2.2 与函数 malloc 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

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
     int *p = (int*)calloc(10, sizeof(int));
     if(NULL != p)
     {
         //使用这块空间
     }
     free(p);
     p = NULL;
     return 0;
}

3.realloc

        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。

3.1 ptr 是要调整的内存地址。

3.2 size 调整之后新大小。

3.3 返回值为调整之后的内存起始位置。

3.4 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。

3.5 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

                要扩展内存就直接原有内存之后直接追加空间,原来空间的数据不发生变化。

        情况2 :原有空间之后没有足够大的空间

               原有空间之后没有足够多的空间时,扩展的方法是:在堆空间上另找一个合适大小的连续空间来使用。这样函数返回的是一个新的内存地址。

#include <stdio.h>
int main()
{
     int *ptr = (int*)malloc(100);
     if(ptr != NULL)
     {
         //业务处理
     }
     else
     {
         exit(EXIT_FAILURE);    
     }
     //扩展容量
     //ptr = (int*)realloc(ptr, 1000);//这样可以吗?(如果申请失败会如何?)
 
     int*p = NULL;
     p = realloc(ptr, 1000);
     if(p != NULL)
     {
         ptr = p;
     }
     
     free(ptr);
     return 0;
}

常见的动态内存错误:

1. 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);
}

2. 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);
}

3. 对非动态开辟内存使用free释放

void test()
{
     int a = 10;
     int *p = &a;
     free(p);//ok?
}

4. 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
}

5. 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
}

6. 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();
     return 0;
}

程序的内存开辟:

柔性数组:

1.1 结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员。

1.2 sizeof 返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存。

1.3 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。

柔性数组的使用:

int i = 0;
//这样柔性数组成员a,相当于获得了100个整型元素的连续空间。
type_a *p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a)+100*sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for(i=0; i<100; i++)
{
     p->a[i] = i;
}
free(p);

柔性数组的优势:

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(开辟的空间中间的间隔内存没有被利用)。

 以上就是个人学习见解和学习的解析,欢迎各位大佬在评论区探讨!

感谢大佬们的一键三连! 感谢大佬们的一键三连! 感谢大佬们的一键三连!

                                              

精彩评论(0)

0 0 举报