C語言記憶體管理

         這一節主要講解了C語言里變數在記憶體中的位置，各種變數的使用區別，以及如何在堆棧中分配空間等C語言記憶體管理問題。

自動變數與靜態變數

auto自動變數

    auto是預設的關鍵字，如實際中int a，實際為auto int a,{}內部的都是auto變數，不用為此類變數申請或者釋放空間，它都是自動完成的。

register 變數

   例：register int a = 0;

   要使用register變數必須使用此關鍵字。

static 靜態變數

   記憶體位置在程式執行期間一直不改變，一個代碼的內部靜態變數只能被這個代碼塊內部訪問，函數里使用載入到記憶體時只會初始化一次，每次訪問該函數時不會再初始化。

   例：static int b = 0;   

全局變數與靜態變數

  全局變數的存儲方式與靜態變數相同，可以被多個文件訪問，在{}之外的變數。

例：

 1     //main.c
 2 
 3     int a = 0;  
 4 
 5     Void main{}
 6 
 7    // main1.c
 8 
 9     extern int a;
10 
11      Test(){
12      a…….}

    靜態全局變數：只能在定義它的文件內部訪問，在其它文件外部是不可以被訪問的。

    對於函數在存在靜態函數，表示該函數也只能在文件內部訪問，不可以在文件外部訪問。如果一個代碼塊之外的函數或者變數，C語言都預設是全局的，可以在其它文件被訪問，除非有關鍵字static,靜態函數始終在代碼區，static只表示它對外部是否可見。

    例：static void test()

記憶體佈局

代碼區

    程式被操作系統載入到記憶體的時候，所有的可執行代碼都被載入到代碼區，也叫代碼段，這塊記憶體在運行期間是不可以被修改的，只可以被執行。

靜態區

    所有的靜態變數和全局變數都被放到了靜態區，程式退出的時候消失，在運行期間都占用記憶體。

棧區

     所有的自動變數，函數的形參、返回值都是自動放入棧中，當一個變數超出其作用域時，自動從棧中彈出，不同系統的棧大小是不同的，windows操作系統是棧大小是可以設置的。C語言的形參是從左到右入棧的。

堆區

      堆是一個大容器，它的容量遠遠大於棧,操作也更加複雜。堆中分配的記憶體不會自動釋放，需要用free手動釋放。一個程式的棧大小是有限的， 一個數組太大有可能導致棧溢出，不要在棧裡面定義太大的數組。如果使用一個特別大的數組，那麼使用堆而不是棧；如果一個數組在定義時不確定大小，那麼適合使用堆，不適用棧。Malloc如果分配記憶體不釋放，就會造成記憶體泄漏。Windows操作系統堆每次分配的空間是4k，4K為一頁，優點不用頻繁調度資源，缺點是可能浪費了記憶體。

     void *malloc(int size_t); 

    例：char* =malloc(10);

    Malloc分配空間的初始值是不固定的。

函數返回一個指針

 1 //例1：
 2 int *test（）{
 3      Int *p = malloc(1*sizeof(int));//函數不能直接返回一個auto類型的地址
 4      *p = 10;
 5      Return p;
 6    }
 7 // 例2：
 8 const char *test(){
 9        Const char *s = “hello”;
10        Return s;//意思是將s指向一個常量地址，常量在程式運行期間一直都是有效的。常量區和靜態區是有效的，程式運行期間一直有效，但是常量區是只讀的空間。
11 }
12 
13 //例3：
14 const char *test(){
15         Return“hello world”;
16 }

堆空間實現動態大小變化的字元數組

 1     //例：
 2          char a[] = “asfsb”;
 3 
 4          char b[] = “jhansdnfsdg”
 5 
 6          char *p = malloc(strlen(a)+strlen(b)+1);
 7 
 8          strcpy(p,a);
 9 
10          strcat(p,b);

calloc與realloc的使用

Void *calloc(size_t nmemb, size_t size)

    Malloc的參數是指定分配的大小，單位是位元組。

    Calloc第一個參數是指定單位的數量，第二個參數指定一個單位的大小。

    例：用malloc分配10個int

    Int *p = malloc(10*sizeof(int));

    用calloc分配10個int

    Int *p = malloc(10，sizeof(int));

    以上兩種寫法分配堆空間的大小是一樣的，malloc只負責分配空間大小，用memset負責清空；Calloc負責分配空間大小，同時負責將空間分配。

    Void *realloc(void *ptr, size_t size)

    Realloc在已分配的空間基礎上，重新擴大或縮小這塊空間。用realloc分配的空間也不會將新改變的空間清空。

通過指針形參分配記憶體的說明

 //例：
void test(char *s){
s =calloc(10,1);
strcpy(s,”hello”);
}//錯誤

void test(char **s){
*s =calloc(10,1);
strcpy(*s,”hello”);
}//正確

   當你想內部給形參分配空間時，形參一定是個二級指針。

   以上便是C語言記憶體管理的基本內容。