C语言 知识点整理4

函数递归

函数自己调用自己的行为叫做递归，可能导致出现死循环的效果

堆内存

是进程的一个内存段(text\data\bss\heap\stack)，由程序员手动管理的。
特点是足够大，缺点是使用比较麻烦

使用堆内存的原因

1、随着程序的复杂数据量变多
2、其他的内存段的申请和释放不受控制，堆内存的申请释放是受程序员控制

如何使用堆内存

注意：C语言没有控制管理堆内存的语句，只能使用标准C库中的函数
    #include <stdlib.h>

    void *malloc(size_t size);
    功能：从堆内存中申请size个字节的内存，申请的内存存储的是什么内容不确定
    返回值：申请成功返回该内存的首地址，失败返回NULL

    void free(void *ptr);
    功能：释放一块堆内存，不能重复释放、释放非法地址，但是可以释放NULL
    注意：释放的仅仅是使用权，里面的数据不会全部清理，只会清理前4个字节为0

    void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
    功能：申请一块mmenb块，每块size个字节的堆内存，申请的内存会被全部初始化为0
    注意：申请到的依然是一块连续的内存

    void *realloc(vid *ptr, size_t size);
    功能：改变已有内存块的大小
    ptr：要调整的内存块的首地址
    size：调整后的字节大小
    返回值：返回的是调整后的内存块的首地址，一定要重新接收返回值，因为可能不是在原基础上进行调整
        如果无法在原基础上调整：
            1、申请出一块新的符合要求的内存块
            2、把原内存块中的内容拷贝过去
            3、把原内存块释放并返回新内存块的首地址

malloc的内存管理机制

当首次向malloc申请内存时，malloc会向操作系统申请内存，操作系统会直接分配33页(1页 = 4096字节)内存交给malloc管理，但是不意味着可以越界访问，因为malloc会把使用权分配给"别人"，此时就会产生脏数据

    每个内存块之间一定会有一些间隙(12~4字节)，这些空隙一些是为了内存对齐，其中一定有4个字节记录malloc的维护信息，这些维护信息决定了下次分配内存的位置，还可以借助这些位置计算出每个内存块的大小如果这些维护信息被破坏就会影响下一次的malloc、free函数的调用

使用堆内存需要注意的问题

内存泄漏：
    内存无法再使用，又无法释放，而再次使用时只能重新申请，然后重复以上过程，日积月累后系统中可用的内存就会越来越少
    注意：程序一旦结束属于它的所有资源都会被操作系统回收
    如何避免内存泄漏：
        申请记得及时释放

内存碎片：
    已经释放但也无法继续使用的内存叫做内存碎片，是由于申请和释放的时间不协调导致，是无法避免的只能尽量减少

    如何尽量减少内存碎片：
        1、尽量使用栈内存
        2、不要频繁地申请和释放内存
        3、尽量申请大块内存自己管理