从栈的分配例子来看malloc分配内存的问题

来源:互联网 发布:虚拟机 ubuntu 屏幕 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 05:54

注意1与5点;

1、Linux内核管理内存空间的分配,所有程序对内存空间的申请和其他操作,最终都会交给内核来管理。

2、linux实现的是“虚拟内存系统”,对用户而言,所有内存都是虚拟的,也就是说程序并不是直接运行在物理内存上,而是运行在虚拟内存上,然后由虚拟内存转换到物理内存。

3、linux将所有的内存都以页为单位进行划分,通常每一页是4KB;

4、在对虚拟内存地址到物理内存地址进行转换时,内核会对地址的正确性进行检查,如果地址是合法的,内核就会提供对应的物理内存分页;如果是申请内存空间,内核就会检查空余的物理内存分页,并加以分配,如果物理内存空间不足,内核会拒绝此次申请;

5、使用malloc分配的内存空间在虚拟地址空间上是连续的,但是转换到物理内存空间上有可能是不连续的,因为有可能相邻的两个字节是在不同的物理分页上;


我们来看下面一个例子:

#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT  10  //栈的基本结构typedef struct{      SElemType *base;                  //栈底  base=NULL时,表明栈结构不存在      SElemType *top;                   //栈顶  top=base时,表明栈为空      int stacksize;}SqStack;  //构造一个空栈SStatus InitStack(SqStack &S){   S.base=(SElemtype *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));   if(!S.base) exit();   S.top=S.base;   S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;        return OK;}//插入元素e为新的栈顶元素Status Push(SqStack &S,SElemType e){   if(S.top-S.base>=S.stacksize)   {       S.base=(SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));       if(!S.base) exit();       S.top=S.base+S.stacksize;                //由于realloc可能不在原malloc分配的起始地址开始,                                                //可能从另一足够大分区开始重新分配内存,所以必须更新top;       S.stacksize+=STACKINCREMENT;   }   *S.top++=e;              <span style="color:#ff0000;"> //正是由于以上1与5原因,每一次++操作代表下一个栈顶元素(虚拟内存分配连续)                             //同时注意分配的内存块是包含很多个基本单元(SElemType),所以++操作要注意该地址对应的数据类型 </span>                    return OK;}


附注:realloc函数

语法

指针名=(数据类型*)realloc(要改变内存大小的指针名,新的大小)。
新的大小可大可小(但是要注意,如果新的大小小于原内存大小,可能会导致数据丢失,慎用!)

头文件

#include <stdlib.h> 有些编译器需要#include <malloc.h>,在TC2.0中可以使用alloc.h头文件

功能

先判断当前的指针是否有足够的连续空间,如果有,扩大mem_address指向的地址,并且将mem_address返回,如果空间不够,先按照newsize指定的大小分配空间,将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域,而后释放原来mem_address所指内存区域(注意:原来指针是自动释放,不需要使用free),同时返回新分配的内存区域的首地址。即重新分配存储器块的地址。

返回值

如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针,否则返回空指针NULL。

注意

当内存不再使用时,应使用free()函数将内存块释放。


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