堆区:在程序的执行过程中才能分配,由程序员决定,编译器在编译时无法为他们分配空间,只有在程序运行时分配,所以被称为动态分配。堆是不连续的区域,向高地址扩展。由于系统用链表来描述空闲的地址空间,链表的遍历是由地地址向高地址的,故堆区是不连续的动态的存储空间。
1 int a = 0; //a在全局已初始化数据区
2 char *p1; //p1在BSS区(未初始化全局变量)
3 main()
4 {
5 int b; //b在栈区
6 char s[] = "abc"; //s为数组变量,存储在栈区,
7 //"abc"为字符串常量,存储在已初始化数据区
8 char *p1,p2; //p1、p2在栈区
9 char *p3 = "123456"; //123456\0在已初始化数据区,p3在栈区
10 static int c =0; //C为全局(静态)数据,存在于已初始化数据区
11 //另外,静态数据会自动初始化
12 p1 = (char *)malloc(10);//分配得来的10个字节的区域在堆区
13 p2 = (char *)malloc(20);//分配得来的20个字节的区域在堆区
14 free(p1);
15 free(p2);
16 }
2.内存出错误的原因:
(1)内存申请未成功,然后进行使用;//在编程时经常用if (p == NULL) 进行判断;
(2)内存申请成功,但是没有初始化,会造成内存出错;
(3)内存初始化成功,但是操作越界,比如在数组的操作当中加一;char a [5] = "hello";会造成段错误,没有考虑到‘\0‘的存储空间,若越界访问的内存空间是空闲的,则程序可能不受影响。若空间已经被占用,若执行了非法操作,程序可能奔溃。
(4)忘记释放内存或者释放一部分则会造成内存泄露。
3.malloc 的使用:
(1)在申请时必须指明大小;
(2)判断是否申请成功,若不成功则不能进行使用,否则会造成内存出错;
(3)返回指针是一个void * ,所以在使用前必须进行强制转换;
(4)显式初始化, 堆区的内容在自动分配时不会初始化(包括清零操作),所以程序中要进行必要的初始化。
4.free函数的使用:
(1)在申请完内存时,忘记释放或者释放一部分,会导致内存泄露;
(2)重复释放会 导致内存出错;//当第一次释放内存时,指针指向的堆区会释放。此时,操作系统有可能给释放的堆区分配其他的应用程序,当进行第二次释放时,会破坏其他的应用程序的数据。
(3)在内存释放结束之后,指针要清空(p == NULL), 因为在执行free函数之后,指针指向的空间会释放,但是p仍然是一个地址值。
(4)malloc 必须和 free成对使用;
(5)free 只能释放堆区(动态存储区),不能释放静态区,还有栈区。
5.内存泄露:
当动态分配的内存不在使用时, 它应给被释放,这样以后可以重新使用内存。分配内存但是在使用完毕之后不进行释放将会引起内存泄露。内存泄漏并非指内存在物理上的消失,而是应用程序分配某段内存后,由于设计错误,导致在释放该段内存之前就失去了对该段内存的控制,从而造成了内存的浪费。
在一个进程中创建多个线程如果对线程资源不进行释放phread_join(),则会造成内存泄露。
内存泄露和内存使用的区别:内存泄露是内存已经被占用,但是不可以重新分配使用。
6.堆和栈的区别
(1)申请方式
(2)操作系统的相应
(3)申请的大小限制
(4)申请速度
(5)堆和栈的存储内容
堆区的头部用一个字节存放堆区的大小,其他的内容由程序员自己安排;
栈区:在函数调用子函数的时候,首先进栈的是函数调用语句的下一条可执行语句的地址,然后是函数的各个参数进栈,在大多数C编译器中,函数的参数是从右向左一次进栈,接下类是局部变量进栈。当本次函数执行结束时候,首先出栈的是局部变量,其次是函数参数,最后是栈顶指向的可执行语句的地址。