数据结构 第二章 线性表(2)malloc和realloc内存分配问题

在上一节中，对程序内存进行观察时，发现malloc和realloc在内存分配时的基址不一样，现在对c语言中内存分配进行学习。

内存分区

C++内存分区

1. 栈：编译器需要的时候进行分配，不需要的时候自动清除变量的存储区。通常存放局部变量，函数参数等。
2. 堆：由new分配的内存块，结束后不会自动释放内存空间，需要delete。在程序结束后，OS操作系统会自动收回。
3. 自由存储区：由malloc等分配的内存块，和堆相似，使用free释放空间。
4. 全局/静态存储区：存放全局变量和静态变量。
5. 常量存储区：存放常量，不允许修改。

C内存分区

1. 栈
2. 堆
3. 全局区(静态区)：全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。
4. 常量区

有关函数

malloc()

void* malloc(unsigned size);
在内存的动态存储区中分配一块长度为size字节的连续区域，参数size为需要内存空间的长度，返回该区域的首地址。分配的内存位于堆中的,并且没有初始化内存的内容,因此基本上malloc之后,调用函数memset来初始化这部分的内存空间.

calloc()

void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElement);
与malloc相似,参数sizeOfElement为申请地址的单位元素长度,numElements为元素个数，即在内存中申请numElements*sizeOfElement字节大小的连续地址空间。calloc()将初始化这部分的内存,设置为0。

realloc()

void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);
realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整。 给一个已经分配了地址的指针重新分配空间,参数ptr为原有的空间地址,newsize是重新申请的地址长度。realloc并不保证调整后的内存空间和原来的内存空间保持同一内存地址.相反，realloc返回的指针很可能指向一个新的地址。

free()

当程序运行过程中malloc了,但是没有free的话,会造成内存泄漏.一部分的内存没有被使用,但是由于没有free,因此系统认为这部分内存还在使用,造成不断的向系统申请内存,使得系统可用内存不断减少.但是内存泄漏仅仅指程序在运行时,程序退出时,OS将回收所有的资源.因此,适当的重起一下程序,有时候还是有点作用。

代码(1个)

memory.cpp

// FileName: memory.cpp
// Author: Zhengjun Zhao 
// Version: V1.0
// Date : 2016 / 3 / 9

#include 
#include 
using namespace std;

void main()
{

    //cout << "sizeof(short) = " << sizeof(short) << endl;;
    //cout << "sizeof(int) = " << sizeof(int) << endl;
    //cout << "sizeof(float) = " << sizeof(float) << endl;
    //cout << "sizeof(char) = " << sizeof(char) << endl;

    int *p, *q,*m;
    p = (int*)malloc(20);
    *p = 0;
    *(p + 1) = 1;
    *(p + 2) = 2;
    *(p + 3) = 3;
    *(p + 4) = 4;

    cout << "p = " << p << endl;
    cout << "*p = " << *p << endl;

    cout << "p+1 = " << p+1 << endl;
    cout << "*(p + 1)  = " << *(p + 1) << endl;

    cout << "p+2 = " << p+2 << endl;
    cout << "*(p + 2)  = " << *(p + 2) << endl;

    cout << "p+3 = " << p+3 << endl;
    cout << "*(p + 3)  = " << *(p + 3) << endl;

    cout << "p+4 = " << p+4 << endl;
    cout << "*(p + 4)  = " << *(p + 4) << endl;
    cout << endl;

    q = (int*)calloc(4, 4);
    *q = 10;
    *(q+1) = 11;
    *(q + 2) = 12;
    *(q + 3) = 13;
    cout << "q = " << q << endl;
    cout << "*q = " << *q << endl;

    cout << "q+1 = " << q + 1 << endl;
    cout << "*(q + 1)  = " << *(q + 1) << endl;

    cout << "q+2 = " << q + 2 << endl;
    cout << "*(q + 2)  = " << *(q + 2) << endl;

    cout << "q+3 = " << q + 3 << endl;
    cout << "*(q + 3)  = " << *(q + 3) << endl;
    cout << endl;

    m = (int*)realloc(q, 24);
    *m = 20;
    *(m + 1) = 21;
    *(m + 2) = 22;
    *(m + 3) = 23;
    *(m + 4) = 24;
    *(m + 5) = 25;

    cout << "m = " << m << endl;
    cout << "*m = " << *m << endl;

    cout << "m+1 = " << m + 1 << endl;
    cout << "*(m + 1)  = " << *(m + 1) << endl;

    cout << "m+2 = " << m + 2 << endl;
    cout << "*(m + 2)  = " << *(m + 2) << endl;

    cout << "m+3 = " << m + 3 << endl;
    cout << "*(m + 3)  = " << *(m + 3) << endl;

    cout << "m+4 = " << m + 4 << endl;
    cout << "*(m + 4)  = " << *(m + 4) << endl;

    cout << "m+5 = " << m + 5 << endl;
    cout << "*(m + 5)  = " << *(m + 5) << endl;
    cout << endl;

    free(p);
    free(q);
    //free(m);
}