内存管理

内存管理

1         基本概念：
   虚拟地址:
 
  对于32位机器一页为4K，如果虚拟地址0xb700 1000~0xb700 1fff是一个页，可能被     MMU映射到物理地址0x2000~0x2fff，CPU是不会直接访问内存的，只能通过虚拟地址访问
   详情参考http://blog.csdn.net/iqian1314/article/details/5641458
   进程与程序的区别：
   程序是保存在磁盘上的可执行文件，进程是运行程序是，把程序加载到内存中的映        像。一个程序可以包含多个进程

   进程在内存中的分配情况，5个段的情况怎么分配的：
     对任何一个进程都可能在内存中涉及到下列5个段：段、堆、BSS、数据段、代码段 以下以一个简单图式说明 参考       
http://www.cnblogs.com/autum/archive/2012/10/12/linuxmalloc.html

stack:函数内部局部变量的存储单元，函数执行完后自动释放，局部变量
heap:动态分配的内存空间，使用后必须手动释放，并且将指针指向NULL
使用函数malloc、 new、brk、sbrk、free、
bss:未初始化全局变量
data:已初始化的全局变量

1.1         static的使用：
全局变量前面：全局变量就被定义成为一个全局静态变量
局部变量前面：局部静态变量
     2者区别：局部变量加上static后会从堆到栈区但是我们不能对它进行访问
静态函数：   函数的定义和声明默认情况下是extern的，但静态函数只是在声明         文件当中可见，不能被其他文件所用

1.2         字符串的操作 3种形式

1.2.1    字面值： “abc”

1.2.2    字符指针： char *str

1.2.3    字符数组： char str[]

2         动态分配内存  malloc/calloc/realloc的使用
#include <stdlib.h>
void *malloc(size_t size)
void free(void *ptr)
void *calloc(size_t,size_t size)
void *realloc(void *ptr,size_t size)

2.1         malloc返回开辟堆空间首地址，并且第一次至少开辟33页空间，后面就逐渐减少

2.2         callloc 连续开辟n块空间大小

2.3         realloc 重新开辟内存空间，ptr:要改变内存大小的指针名 size:新的大小
返回值：新开辟内存空间的首地址

3         U/C中关于内存管理相关函数
 #include <unistd.h>
 int brk(void *addr)
 void *sbrk(intptr_t increment)

 

3.1         brk/sbrk：改变的是堆区 program break 的位置指针所指向的区域
通过该指针位置的移动实现内存的分配和回收，malloc底层调用了brk/sbrk
而sbrk调用了brk,brk是系统调用

3.2         一般模式： 先使用sbrk(0) 获得program break 再使用 brk(n)改变它来开辟或者释放内存
注意： sbrk返回的是改变之前的program break 的值

 

4         mmap / munmap的使用
#include <sys/mman.h>
void *mmap(void *addr,size_t length, int prot,int flags,int fd,off_t offset);
addr：映射首地址一般取 0   length:要分配内存大小
prot:分配内存权限： PROT_READ (读) | PROT_WRITE(写)
flags:标识： MAP_SHARED(共享)     MAP_PRIVATE(私有)
MAP_ANONYMOUS(映射物理内存，不加该选项默认映射文件)
fd:文件描述符，在映射文件时有用   offset:文件的偏移量：指定文件从哪里开始
返回值：映射成功返回映射首地址

int munmap(void *addr,size_t length);

addr: 要释放内存的首地址      length:释放内存长度
返回值： 0成功   -1失败

4.1         mmap是在栈区之上分配，比malloc sbrk 等灵活