内存分配方式

静态存储区 栈 堆 的内存分配
1,从静态存储区域分配内存。(static)程序编译的时候内存已经分配好了,并且在程序的整个运行期间都存在,例如全局变量。
2,在栈上创建。在执行函数时,函数内局部变量的存储单元可以在栈上创建,函数结束时这些存储单元自动被释放。
处理器的指定集中有关于栈内存的分配运算,因此效率比较高,但是分配的内存容量有限。
3,在堆上分配内存,亦称动态内存分配,程序在运行的时候用malloc函数或new运算符申请任意大小的内存,程序员要用free函数或delete运算符释放内存。动态内存使用非常灵活,但问题也很多。
常见的错误      
关于内存的一些知识已在内存分配中提及,现记录与分享常见的内存错误与对策。
类型 1:内存未分配成功,却使用了它。
方   法:在使用之前检查指针是否为NULL。
             1)当指针p是函数的参数时,在函数入口处用语句assert(p!=NULL)进行断言检查。
             2)当使用malloc或new来申请内存时,应该用if(p != NULL)进行防错检查。
类型 2:引用了尚未初始化的指针
原   因:内存的缺省初始值究竟是什么并没有统一的标准,在使用之前都进行初始化。
              1)没有初始化的观念。
              2)内存的缺省值是未定义,即垃圾值。
类型 3:越界操作内存
原   因:内存分配成功且初始了,但越界操作是不允许的。
例   如:在使用数组时经常发生下标“多1”或“少1”,特别是在for循环语句时。
类型 4:忘记释放内存,造成内存泄漏。
原   因:含有这种类型错误的函数,每被调用一次,就丢失一块内存。当内存充足时看不到这种错误带来的影响,当内存耗尽时系统提示:“内存耗尽”。因此,动态内存的申请与释放必须配对,程序中malloc与free的使用次数要相同。
类型 5:释放了内存却继续使用它
原   因:对应的情况有2种
              1)返回了“栈内存的指针或引用”,因为堆栈中的变量在函数结束后自动销毁。
              2)某块内存被free后,没有将指向该内存的指针设置为NULL,导致产生“野指针”
### C语言中的内存分配方式 C语言中的内存分配主要分为三种方式:静态分配分配和堆分配。每种方式都有其特定的用途和特点。 #### 静态分配 静态分配是指在程序编译就确定了内存的大小,并且在整个程序运行期间都存在。静态分配的内存通常用于全局变量和静态变量。这些变量的生命周期与程序的生命周期相同,它们在程序启动分配,在程序结束被释放[^1]。 #### 分配 分配是在函数调用自动发生的。当一个函数被调用,其局部变量会在分配内存。一旦函数执行完毕,这些局部变量占用的内存会自动被释放。分配的优点是管理简单,不需要程序员手动干预[^2]。 #### 堆分配分配是一种动态内存分配方式,它允许程序在运行请求任意数量的内存,并且在不再需要释放这部分内存。堆分配需要程序员手动管理,使用如 `malloc`、`calloc`、`realloc` 和 `free` 等函数来操作内存。这种方式提供了更大的灵活性,但也增加了内存泄漏的风险[^2]。 下面是一个使用堆分配的例子: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main() { int *p = (int *)malloc(sizeof(int)); // 动态分配一个整型变量的空间 if (p == NULL) { printf("Memory allocation failed.\n"); return 1; } *p = 25; // 给分配的内存赋值 printf("Value stored in dynamically allocated memory: %d\n", *p); free(p); // 释放分配的内存 return 0; } ``` ### 区别与应用场景 - **静态分配**适用于生命周期长的数据,如全局变量或静态变量。 - **分配**适用于函数内部使用的局部变量,其生命周期受限于函数调用。 - **堆分配**适用于需要在多个函数间共享或者生命周期不确定的数据。 选择合适的内存分配方式对于编写高效、稳定的C语言程序至关重要。静态分配简单易用,但缺乏灵活性;分配自动管理,适合局部变量;堆分配虽然灵活,但需要谨慎管理以避免内存泄漏和其他相关问题。
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