JNI基础之C动态内存分配

当我们在运行下面一段代码时，会抛出stack overflow的异常：

#include 

void main(){
	int i[1024 * 1024 * 10];

	getchar();
}

 

这个错误直译过来就是栈溢出，这里面就涉及到C语言的内存区域的分配问题。

C语言内存区域划分

1、栈区（stack） 先进后出的内存结构，所有的自动变量、函数形参都存储在栈中

•  每个线程都有自己的栈帧

•  栈内存尺寸固定，超过则引起栈溢出，如上面的代码：

• 自动分配(申请方式如：int i[10];)，变量离开作用域后自动释放

2、堆区 (heap)  和栈一样，也是一种在程序运行过程中可以随时修改的内存区域，但没有栈那样先进后出的顺序

• 申请方式： int *p = malloc(1024);

• 由程序员手动分配和释放，

• 可分配约占操作系统80%内存

           3、全局、静态区

静态区存放程序中所有的全局变量和静态变量。

           4、字符常量区

常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放

           5、程序代码区

• 程序被操作系统加载到内存的时候，所有的可执行代码（程序代码指令、常量字符串等）都加载到代码区

• 这块内存在程序运行期间是不变的。

• 代码区是平行的，里面装的就是一堆指令，在程序运行期间是不能改变的。

动态分配内存

1、malloc函数：向堆申请开启指定大小的内存区域

//分配40M内存
int* p = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int));

2、realloc()函数：调整已分配的内存区域

//
int* p = malloc(100 * sizeof(int));

//发现内存不够用，重新分配内存；

int* p2 = realloc(p, sizeof(int) * 200);

3、free()函数：释放已分配的内存区域；

//开辟40M内存
int* p = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int));
//释放
free(p)

 

区别：

静态内存分配创建数组，数组大小固定，必须在指定数组长度。

int i[3];
int ids[] = {10, 20, 22};

动态内存分配创建数组，开辟一段内存，然后在这段内存上赋值数组，在程序运行过程中，可以随意的开辟指定大小的内存以供使用，相当于java中的集合。

int len = 1024;    //指针长度
//开辟内存，1024*4个字节
int *p = malloc(len * sizeof(int));
int i = 0;
//给数组赋值
for(; i < len; i++){
    p[i] = rand();
}

静态内存分配，内存分配的大小是固定的，有以下问题

1. 容易超出栈内存的最大值；
2. 通常为了防止内存不够用，会开辟更多地内存，容易造成内存浪费

动态内存分配，在程序运行过程中动态指定需要使用的内存大小，手动释放，释放后这些内存还可以被重新利用。同时可以重新分配内存区域的大小

关于realloc重新分配内存：

1、缩小内存，即分配后的内存区域大小比原来的内存区域要小，则直接截去多余的内存，返回的指针和原来的指针指向              地址相同，返回原指针。

2、扩大内存：即分配后的内存区域要大于原内存大小。

（1）因为分配的内存是连续的，若当前指针后的内存区域后续内存端足够分配，则直接在后续的内存区域分配给当前指针，返回原指针。

（2）若当前指针后续内存区域不足以分配，则使用堆中第一块满足这一条件的内存块，并把当前的数据复制到新的内存块中，返回新的指向改内存块的指针，原内存块被释放。

（3）堆中内存不足，申请失败，返回NULL，原来的指针仍有效；

 内存分配的几个注意事项

1. 内存不能重复释放，所以一般在释放前做一个NULL判断：
2. 养成一个良好习惯，在释放掉一个内存后，并置为空NULL；

   if( p != NULL){
       free(p);
       //可以看到p仍有值
       printf("%#x\n", p);
       p = NULL;
   }

3. 重复给一个变量调用malloc函数，要在合适的时机调用free，否则造成内存泄漏

    //第一次分配内存
    int *p = malloc(1024 * 10 * sizeof(int));
    //第二次分配内存
    p = malloc(1024 * 4 * sizeof(int));
    
    //释放内存
    free(p);
    

   这里调了一次free释放内存，然而调用了两次内存分配开辟了两段内存区域，第一次p指向了第一段内存区域，第二次指向了新分配的内存区域，调用了free释放的是第二段内存，则第一段内存仍没有得到释放，从而造成内存泄漏