C语言深度剖析-----内存管理的艺术

动态内存分配

为什么使用动态内存分配

例：记录卖出的商品

卖出商品最多只能记录1000个

两种改进的方法

都需要动态内存分配

第二种方法需要重置内存

calloc和realloc

realloc重置内存空间

例

小结

malloc（0）申请内存

首先： 
    在标准的malloc实现中，并不检查输入值的大小，而是将输入值做对齐操作后直接从堆上分配空间。 
其次： 
    不论输入值的大小为多少，在malloc的内部最小的内存分配大小是一个定值（一般是8B），因为malloc需要用这部分空间来维护堆上的内存块链表。所以当用户申请一块0B的空间时，malloc实际分配的空间是8B，如果用户申请的空间是X，则malloc实际分配的空间是(对齐(X)   +   8)。这也是为什么malloc分配的空间千万不能越界使用的原因：堆的内部链表结构将被破坏。

 

 

另外对于new和delete malloc和free这样的内存分配与释放函数：到底delete和free是怎么知道要释放掉多少内存的呢？

其实在new和malloc内存分配成功时，系统出除了返回一个指向这块内存的指针外，还会获得一块用于记录此处分配的内存大小的内存块：

程序中的三国天下

程序中的栈

调用f

返回后栈空间自动清除

堆

堆空间在主动释放前一直有效，动态内存分配

寻找链表上内存相近的链表，删除链表，取地址指针

free（p）则在链表上插入链表，返回地址

程序中的静态存储区

小结

程序的内存布局

程序文件的一般布局

.bss段存储无初始值的变量和静态变量

左可执行程序，右执行后的内存空间布局

段错误

指针其实适合普通的变量一样的，你把它当作一个 int类型的数就行了。
变量的保存位置： 全局变量和静态变量都是保存在数据段。
普通变量 如果是自己用 new （） 申请的 ，会保存在 堆里面。
其他的函数里面的局部变量，一般被优化成对 寄存器的访问，如果寄存器分配完了，就会保存在栈里面，有函数调用的时候，改变指针时留出空间。

函数的地址对应程序的代码段地址

为什么初始化和未初始化的全局变量存储在不同段？   

   C规定，未初始化变量的初值为0，这个清0的操作是由启动代码完成的，还有已初始化变量的初值的设置，也是由启动代码完成的。
   为了启动代码的简单化，编译链接器会把已初始化的变量放在同一个段：.data，这个段的映像（包含了各个变量的初值）保存在“只读数据段”，这样启动代码就可以简单地复制这个映像到 .data 段，所有的已初始化变量就都初始化了。
   而未初始化变量也放在同一个段：.bss，启动代码简单地调用 memset 就可以把所有未初始化变量都清0。 


头疼的野指针


没有任何手段判断一个指针是否为野指针

野指针的由来



经典错误


出错分别对应d1.p d2.p


内存泄漏分析

奇数会造成内存泄漏，会逐渐占用内存，导致重启


改正
遵循单入口单出口原则

多次指针释放
谁申请谁释放
会Aborted异常退出

使用已释放的指针

C语言中的交通规则
0地址一般为操作系统操作的，如果破坏操作系统的内存区，会操作系统会把程序干掉






改正



指针只有NULL和有地址，某种意义上杜绝野指针