記憶體管理-Linux下C編程指南

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1.

靜態記憶體

編譯的時候預申請的記憶體，不需要自己管理，所屬函數執行完畢後自動回收

缺陷：

類似下面的函數會出錯：

char *uppr(char *oldstring){    char newstring[100];    ...    return newstring;}

因為函數執行完畢後字元數組new已經被銷毀了，指標指向的位置當然就不是正確的地址。

此函數可以通過以下方式解決：

void uppr(char *old,char *new){    ...}

可以將兩個字元數組傳入，然後將更改寫回new中。

可以實現的原因是new 所代表的數組地址是主函數定義的，更改不會隨著子函數銷毀而銷毀，因此在子函數中對主函數變數指標的改變可以實現，經典實現就是雙返回的交換

如下：

void swap(int *a,int *b){    int c;    c=*a;    *a=*b;    *b=c;}調用swap(&a,&b);

2.

溢出

使用了超出已申請的記憶體，就是在申請數組是100個元素的情況下寫入了101及以上個元素，或企圖讀取到101個及以上位置的元素

引用錯誤的結果不可預期，通常安全性都出自溢出區，讀取了本來不能讀取的位置而啟動了另外的程式。

寫入的錯誤可能會導致其他程式的資料被覆蓋，程式也會出現錯誤。

解決方式：

通常是在進行操作時判斷空間大小，進行截取，即將超出部分刪除，但是這樣會導致資料丟失

3.

動態記憶體

在程式運行過程中動態進行分配的記憶體，通常是自己申請

主要函數

#include<stdlib.h>void *malloc(size_t size)void *calloc(size_t nmemb,size_t size)

釋放記憶體void *free(void *ptr)

調整記憶體void *realloc(void *ptr,size_t size)

 

注意動態記憶體的釋放不由系統決定，而是必須使用free函數才能釋放，因此在子函數中可以返回指向申請的記憶體的指標

例如：

char *uppr(char *old){    char *new;    if(new=malloc(strlen(old)+1)){        strcpy(new,old);        int i;        for(i=0;i<strlen(new);++i){            if(new[i]>=97 && new[i]<=122){                new[i]-=32;            }        }    }else{        exit(255);    }    return new;}

此時子函數執行完畢後new並不會被銷毀，因此可以返回此地址,但是在使用完畢後最好將他是free掉。

另外，realloc函數當ptr為NULL時，等價於malloc，size為0時，相當於free

注意free後指標變為懸null 指標，不可以訪問（不是不能，訪問懸null 指標會發生不可預知的異常）。

4.

分配堆棧

#include<stdlib.h>void *alloca(size_t size)

此時分配的記憶體在函數結束時被自動收回，一般很少用

5.

記憶體鎖定

一般情況下，如果記憶體一段時間內不使用，系統會自動將其轉移到磁碟上原位置放置新資料，如果想禁止此地區被轉移，可以使用記憶體鎖定

常用函數為

#include<sys/types.h>
//鎖定記憶體首地址+長度int mlock(const void *addr,size_t length);
//解鎖記憶體，首地址+長度int munlock(void *addr,size_t lemgth);
/*鎖定記憶體頁，flag選項：
*MCL_CURRENT　　所有記憶體頁
*MCL_FUTURE　　所有為進程添加的地址頁
*/
int mlockall(int flag);int munlockall(void);

（以上函數只限root使用者）

 

記憶體管理-Linux下C編程指南