在C語言中，如何給函數(shù)分配內(nèi)存？

不知lz有沒聽說過虛存一說，當(dāng)源碼被編譯成二進(jìn)制文件后，其中的變量，函數(shù)的虛擬地址，也就是內(nèi)存空間中的地址就已確定，在運行時，操作系統(tǒng)為其分配物理內(nèi)存并添加虛擬地址到物理地址的映射。

成都創(chuàng)新互聯(lián)公司專注于企業(yè)成都全網(wǎng)營銷推廣、網(wǎng)站重做改版、房山網(wǎng)站定制設(shè)計、自適應(yīng)品牌網(wǎng)站建設(shè)、H5網(wǎng)站設(shè)計、商城系統(tǒng)網(wǎng)站開發(fā)、集團公司官網(wǎng)建設(shè)、外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設(shè)、高端網(wǎng)站制作、響應(yīng)式網(wǎng)頁設(shè)計等建站業(yè)務(wù)，價格優(yōu)惠性價比高，為房山等各大城市提供網(wǎng)站開發(fā)制作服務(wù)。

再說的多一點，一個進(jìn)程（運行的程序）可分為若干段：代碼段、數(shù)據(jù)段、堆棧段等，其中函數(shù)所操作的空間（也就是局部變量的空間）就位于堆棧段，所謂函數(shù)分配內(nèi)存大小，實際就是堆棧段指針的變化而已。

c語言分配內(nèi)存方式有哪些

內(nèi)存分配方式有三種：

1、從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時候就已經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量，static變量。

2、在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。

3、從堆上分配，亦稱動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內(nèi)存，程序員自己負(fù)責(zé)在何時用free或delete釋放內(nèi)存。動態(tài)內(nèi)存的生存期由程序員決定，使用非常靈活，但如果在堆上分配了空間，就有責(zé)任回收它，否則運行的程序會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，頻繁地分配和釋放不同大小的堆空間將會產(chǎn)生堆內(nèi)碎塊。

C語言中分配內(nèi)存

要實現(xiàn)根據(jù)程序的需要動態(tài)分配存儲空間，就必須用到以下幾個函數(shù)

1、malloc函數(shù)

malloc函數(shù)的原型為：

void

*malloc

(u

igned

int

size)

其作用是在內(nèi)存的動態(tài)存儲區(qū)中分配一個長度為size的連續(xù)空間。其參數(shù)是一個無符號整形數(shù)，返回值是一個指向所分配的連續(xù)存儲域的起始地址的指針。還有一點必須注意的是，當(dāng)函數(shù)未能成功分配存儲空間（如內(nèi)存不足）就會返回一個NULL指針。所以在調(diào)用該函數(shù)時應(yīng)該檢測返回值是否為NULL并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

下例是一個動態(tài)分配的程序：

#include

#include

main()

{

int

count,*array;

/*count是一個計數(shù)器，array是一個整型指針，也可以理解為指向一個整型數(shù)組的首地址*/

if((array(int

*)

malloc(10*sizeof(int)))==NULL)

{

printf("不能成功分配存儲空間。");

exit(1);

}

for

(count=0;count〈10;count++)

/*給數(shù)組賦值*/

array[count]=count;

for(count=0;count〈10;count++)

/*打印數(shù)組元素*/

printf("%2d",array[count]);

}

上例中動態(tài)分配了10個整型存儲區(qū)域，然后進(jìn)行賦值并打印。例中if((array(int

*)

malloc(10*sizeof(int)))==NULL)語句可以分為以下幾步：

1）分配10個整型的連續(xù)存儲空間，并返回一個指向其起始地址的整型指針

2）把此整型指針地址賦給array

3）檢測返回值是否為NULL

2、free函數(shù)

由于內(nèi)存區(qū)域總是有限的，不能不限制地分配下去，而且一個程序要盡量節(jié)省資源，所以當(dāng)所分配的內(nèi)存區(qū)域不用時，就要釋放它，以便其它的變量或者程序使用。這時我們就要用到free函數(shù)。

其函數(shù)原型是：

void

free(void

*p)

作用是釋放指針p所指向的內(nèi)存區(qū)。

其參數(shù)p必須是先前調(diào)用malloc函數(shù)或calloc函數(shù)（另一個動態(tài)分配存儲區(qū)域的函數(shù)）時返回的指針。給free函數(shù)傳遞其它的值很可能造成死機或其它災(zāi)難性的后果。

注意：這里重要的是指針的值，而不是用來申請動態(tài)內(nèi)存的指針本身。例：

int

*p1,*p2;

p1=malloc(10*sizeof(int));

p2=p1;

……

free(p2)

/*或者free(p2)*/

malloc返回值賦給p1，又把p1的值賦給p2，所以此時p1，p2都可作為free函數(shù)的參數(shù)。

malloc函數(shù)是對存儲區(qū)域進(jìn)行分配的。

free函數(shù)是釋放已經(jīng)不用的內(nèi)存區(qū)域的。

所以由這兩個函數(shù)就可以實現(xiàn)對內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行動態(tài)分配并進(jìn)行簡單的管理了。

C語言函數(shù)調(diào)用的傳參方法總結(jié)，Caller分配內(nèi)存，Called填充內(nèi)存

void called(int v){ v=2; }

void caller(){ int v=1; called(v); }

這種方式，called并不能改變caller里的v的值，因為called和caller的v分別是兩個內(nèi)存單元，因此只能單向的從caller到called傳值，而不能從called到caller返回值。

void called(int *pv) { *pv=2; }

void caller(){ int v=1; called(v); }

這種方式，called能改變caller的值，因為值的內(nèi)存由caller分配（int v=1;），而called能通過其指針改變這個內(nèi)存的內(nèi)容。

void called(int **ppv){ *ppv=malloc(sizeof(int)); }

void caller(){ int *pv=NULL; called(pv); }

這種方式，內(nèi)存單元是由called分配在heap上的，想返回其地址給caller，因此caller需要提供一個地址的內(nèi)存（int *pv=NULL;）, 然后交由called去改變這個單元的值（called(pv)）。需要注意的是，這個內(nèi)存不能是在called的stack中，因為一旦called結(jié)束，棧中內(nèi)存都會被銷毀，其值和地址都將無效，因而只能返回在heap中的值和地址。

總之就是記住一個宗旨，如果想通過參數(shù)來獲得返回值，需要在caller中為該返回值分配內(nèi)存單元，然后將這個內(nèi)存單元的地址傳遞給called函數(shù)，called函數(shù)通過改變這個地址所指向的內(nèi)存值來返回所需。

C語言中分配內(nèi)存的函數(shù)是怎么寫的？

Windows下的 malloc 原理就是調(diào)用 windows API 的各種內(nèi)存管理函數(shù)申請內(nèi)存并記錄內(nèi)存狀態(tài)以便將來釋放。

DOS下的 malloc 原理就是調(diào)用申請內(nèi)存的中斷申請內(nèi)存并記錄內(nèi)存狀態(tài)以便將來釋放。

UNIX 和 Linux 都有內(nèi)存管理的系統(tǒng)調(diào)用，malloc 相當(dāng)于給這些系統(tǒng)調(diào)用穿了一件

malloc（）工作機制

malloc函數(shù)的實質(zhì)體現(xiàn)在，它有一個將可用的內(nèi)存塊連接為一個長長的列表的所謂空閑鏈表。調(diào)用malloc函數(shù)時，它沿連接表尋找一個大到足以滿足用戶請求所需要的內(nèi)存塊。然后，將該內(nèi)存塊一分為二（一塊的大小與用戶請求的大小相等，另一塊的大小就是剩下的字節(jié)）。接下來，將分配給用戶的那塊內(nèi)存?zhèn)鹘o用戶，并將剩下的那塊（如果有的話）返回到連接表上。調(diào)用free函數(shù)時，它將用戶釋放的內(nèi)存塊連接到空閑鏈上。到最后，空閑鏈會被切成很多的小內(nèi)存片段，如果這時用戶申請一個大的內(nèi)存片段，那么空閑鏈上可能沒有可以滿足用戶要求的片段了。于是，malloc函數(shù)請求延時，并開始在空閑鏈上翻箱倒柜地檢查各內(nèi)存片段，對它們進(jìn)行整理，將相鄰的小空閑塊合并成較大的內(nèi)存塊。

malloc（）在操作系統(tǒng)中的實現(xiàn)

在 C 程序中，多次使用malloc () 和 free()。不過，您可能沒有用一些時間去思考它們在您的操作系統(tǒng)中是如何實現(xiàn)的。本節(jié)將向您展示 malloc 和 free 的一個最簡化實現(xiàn)的代碼，來幫助說明管理內(nèi)存時都涉及到了哪些事情。

在大部分操作系統(tǒng)中，內(nèi)存分配由以下兩個簡單的函數(shù)來處理：

void *malloc (long numbytes)：該函數(shù)負(fù)責(zé)分配 numbytes 大小的內(nèi)存，并返回指向第一個字節(jié)的指針。

void free(void *firstbyte)：如果給定一個由先前的 malloc 返回的指針，那么該函數(shù)會將分配的空間歸還給進(jìn)程的“空閑空間”。

malloc_init 將是初始化內(nèi)存分配程序的函數(shù)。它要完成以下三件事：將分配程序標(biāo)識為已經(jīng)初始化，找到系統(tǒng)中最后一個有效內(nèi)存地址，然后建立起指向我們管理的內(nèi)存的指針。這三個變量都是全局變量：

//清單 1. 我們的簡單分配程序的全局變量

int has_initialized = 0;

void *managed_memory_start;

void *last_valid_address;

如前所述，被映射的內(nèi)存的邊界（最后一個有效地址）常被稱為系統(tǒng)中斷點或者 當(dāng)前中斷點。在很多 UNIX? 系統(tǒng)中，為了指出當(dāng)前系統(tǒng)中斷點，必須使用 sbrk(0) 函數(shù)。 sbrk 根據(jù)參數(shù)中給出的字節(jié)數(shù)移動當(dāng)前系統(tǒng)中斷點，然后返回新的系統(tǒng)中斷點。使用參數(shù) 0 只是返回當(dāng)前中斷點。這里是我們的 malloc 初始化代碼，它將找到當(dāng)前中斷點并初始化我們的變量：

清單 2. 分配程序初始化函數(shù)

#include

void malloc_init()

{

last_valid_address = sbrk(0);

managed_memory_start = last_valid_address;

has_initialized = 1;

}

現(xiàn)在，為了完全地管理內(nèi)存，我們需要能夠追蹤要分配和回收哪些內(nèi)存。在對內(nèi)存塊進(jìn)行了 free 調(diào)用之后，我們需要做的是諸如將它們標(biāo)記為未被使用的等事情，并且，在調(diào)用 malloc 時，我們要能夠定位未被使用的內(nèi)存塊。因此， malloc 返回的每塊內(nèi)存的起始處首先要有這個結(jié)構(gòu)：

//清單 3. 內(nèi)存控制塊結(jié)構(gòu)定義

struct mem_control_block {

int is_available;

int size;

};

現(xiàn)在，您可能會認(rèn)為當(dāng)程序調(diào)用 malloc 時這會引發(fā)問題 —— 它們?nèi)绾沃肋@個結(jié)構(gòu)？答案是它們不必知道；在返回指針之前，我們會將其移動到這個結(jié)構(gòu)之后，把它隱藏起來。這使得返回的指針指向沒有用于任何其他用途的內(nèi)存。那樣，從調(diào)用程序的角度來看，它們所得到的全部是空閑的、開放的內(nèi)存。然后，當(dāng)通過 free() 將該指針傳遞回來時，我們只需要倒退幾個內(nèi)存字節(jié)就可以再次找到這個結(jié)構(gòu)。

在討論分配內(nèi)存之前，我們將先討論釋放，因為它更簡單。為了釋放內(nèi)存，我們必須要做的惟一一件事情就是，獲得我們給出的指針，回退 sizeof(struct mem_control_block) 個字節(jié)，并將其標(biāo)記為可用的。這里是對應(yīng)的代碼：

清單 4. 解除分配函數(shù)

void free(void *firstbyte) {

struct mem_control_block *mcb;

mcb = firstbyte - sizeof(struct mem_control_block);

mcb-is_available = 1;

return;

}

如您所見，在這個分配程序中，內(nèi)存的釋放使用了一個非常簡單的機制，在固定時間內(nèi)完成內(nèi)存釋放。分配內(nèi)存稍微困難一些。我們主要使用連接的指針遍歷內(nèi)存來尋找開放的內(nèi)存塊。這里是代碼：

//清單 6. 主分配程序

void *malloc(long numbytes) {

void *current_location;

struct mem_control_block *current_location_mcb;

void *memory_location;

if(! has_initialized) {

malloc_init();

}

numbytes = numbytes + sizeof(struct mem_control_block);

memory_location = 0;

current_location = managed_memory_start;

while(current_location != last_valid_address)

{

current_location_mcb =

(struct mem_control_block *)current_location;

if(current_location_mcb-is_available)

{

if(current_location_mcb-size = numbytes)

{

current_location_mcb-is_available = 0;

memory_location = current_location;

break;

}

}

current_location = current_location +

current_location_mcb-size;

}

if(! memory_location)

{

sbrk(numbytes);

memory_location = last_valid_address;

last_valid_address = last_valid_address + numbytes;

current_location_mcb = memory_location;

current_location_mcb-is_available = 0;

current_location_mcb-size = numbytes;

}

memory_location = memory_location + sizeof(struct mem_control_block);

return memory_location;

}

這就是我們的內(nèi)存管理器。現(xiàn)在，我們只需要構(gòu)建它，并在程序中使用它即可.多次調(diào)用malloc（）后空閑內(nèi)存被切成很多的小內(nèi)存片段，這就使得用戶在申請內(nèi)存使用時，由于找不到足夠大的內(nèi)存空間，malloc（）需要進(jìn)行內(nèi)存整理，使得函數(shù)的性能越來越低。聰明的程序員通過總是分配大小為2的冪的內(nèi)存塊，而最大限度地降低潛在的malloc性能喪失。也就是說，所分配的內(nèi)存塊大小為4字節(jié)、8字節(jié)、16字節(jié)、 18446744073709551616字節(jié)，等等。這樣做最大限度地減少了進(jìn)入空閑鏈的怪異片段（各種尺寸的小片段都有）的數(shù)量。盡管看起來這好像浪費了空間，但也容易看出浪費的空間永遠(yuǎn)不會超過50%。

關(guān)于C語言函數(shù)內(nèi)部內(nèi)存分配的幾個問題~~

1、可以用if代替assert斷言。

2、如果空間夠，分配就會失敗，malloc()會返回一個NULL指針。而free()函數(shù)對空指針沒有作用（相當(dāng)于不調(diào)用free()函數(shù))

3、如果分配失敗，就不用作清理工作（比如調(diào)用free()函數(shù)）。

網(wǎng)站欄目：c語言調(diào)用函數(shù)分配內(nèi)存,c語言動態(tài)內(nèi)存分配函數(shù)
文章網(wǎng)址：http://chinadenli.net/article12/dsgpjgc.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供微信小程序、自適應(yīng)網(wǎng)站、外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)站建設(shè)、品牌網(wǎng)站制作、App開發(fā)

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網(wǎng)站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)