Linux C 程序内存管理【笔记】

根据内存空间的分配方式不同，可分为：静态内存和动态内存。

一、静态内存

        所谓静态内存就是指程序在开始运行时有编译器分配的内存，它的分配在程序开始编译时完成的不需要占用CPU资源。

二、动态内存

       动态内存主要是程序员自行控制内存的分配和释放，其过程往往发生在程序运行过程中。正确的使用动态内存可以提高效率，但是一旦用不好就有可能导致整个项目的坍塌。

三、两者的区别

       1、静态内存的分配是程序在开始编译时完成的，不占用CPU资源；动态内存的分配实在程序运行过程中完成的，动态内存的分配和释放都占用CPU资源。

       2、静态内存在栈上分配；动态内存在堆上分配。

       3、动态内存分配需要指针和引用数据类型的支持；静态内存不需要。

       4、静态内存分配是在编译前就已经确定了内存块的大小，属于按计划分配内存；而动态内存的分配是在程序运行中，根据需要随时分配的，属于按需分配。

       5、静态内存的控制权是交给编译器的；而动态内存的控制权是有程序员决定的。

四、动态内存分配

常用的动态内存分配函数有：malloc()、calloc()

        malloc()函数：

原    型： void *malloc(unsigned int num_bytes);

头文件： #include <stdlib.h>或#include <malloc.h>
功    能：分配长度为num_bytes字节的内存块
返回值： 如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。函数返回的指针一定要适当对齐，使其可以用于任何数据对象。
说    明：关于该函数的原型，在以前malloc返回的是char型指针，新的ANSIC标准规定，该函数返回为void型指针，因此必要时要进行类型转换。

calloc()函数：

        原    型：void *calloc(unsigned int n, unsigned int size)；

        头文件： #include <stdlib.h>或#include <malloc.h>
功    能：在内存的动态存储区中分配n个长度为size的连续空间，函数返回一个指向分配起始地址的指针；如果分配不成功，返回NULL。

返回值： 如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。

         malloc()和calloc()函数的区别：

calloc()在动态分配完内存后自动初始化内存空间为零，而malloc()不初始化；

calloc()在内存的动态存储中分配n个长度为size的内存块，而malloc()仅分配1个。

       realloc()函数，该函数的功能是调整指定的内存区域的大小；

函数原型：

void *realloc(void *mem_address,unsigned int newsize);

当参数mem_address为NULL时，其功能如同malloc()；当参数newsize为0时，其功能就相当于free()。

五、动态内存的释放

通过malloc()、calloc()、realloc()函数分配动态内存，在使用完动态内存后需要使用free()函数释放申请的动态内存，以免造成内存泄漏等问题，内存释放后，原指向内存空间的指针就变成了空指针不能再使用。

free()函数的原型：

void free(void *memblock)；

参数memblock表示要被释放的内存块。