malloc/free/堆、栈的知识点归纳

最新推荐文章于 2025-05-19 18:02:40 发布
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分类专栏： C/C++基础 文章标签： 栈 内存 C语言
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/chenkjiang/article/details/11961699
本文详细解析了计算机内存管理中的堆和栈的区别与应用。包括malloc如何从堆中分配内存、free如何释放内存，以及栈的自动管理特性。同时介绍了程序运行期间涉及的四个主要内存区域及其用途。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

Malloc

使用指针的时候经常用到malloc()，那它到底从哪里得到了内存空间？答案是从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时，就会遍历该链表，然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。就是这样！

Free

free()释放的是指针指向的内存！这里要注意的是，它释放的是内存，不是指针！！！这点一定要搞明白。指针是一个变量，只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后，原来指向这块空间的指针还是存在！只不过现在指针指向的内容是未定义的，指向的内容无法获知。因此，释放内存后最好把指针指向NULL，防止指针乱指。

栈

栈是线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立。每个函数都有自己的栈，栈被用来在函数之间传递参数。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换SS/ESP寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。 

堆

堆是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然会导致内存泄漏。

一个程序在其运行期间，有4个不同的内存区域。

堆区：存放动态数据（new、malloc）

栈区：存放局部数据

全局数据区：存放全部数据（静态数据、全局变量）

程序代码区：存放程序代码

【C++】栈区/堆区/new,malloc,calloc
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在选择浮点型数据时，需要根据具体的应用场景和性能要求来权衡精度、存储空间和计算效率。对于大多数日常应用来说，单精度浮点数已经足够满足需求；而在需要高精度计算的场合，则应选择双精度浮点数。同时，开发者还应注意浮点数的精度损失问题，并在必要时采取适当的措施来减少误差。另外，值得注意的是，Linux系统本身并不直接决定浮点型数据的优缺点和使用场景，这些是由浮点型数据的内在特性和应用场景的需求共同决定的。Linux只是提供了一个运行环境和一系列工具，使得开发者能够在其中编写、编译和运行使用浮点型数据的程序。
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malloc在堆中分配内存的原理解析
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