malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针。
动态内存分配就是指在程序执行的过程中动态地分配或者回收存储空间的分配内存的方法。动态内存分配不像数组等静态内存分配方法那样需要预先分配存储空间,而是由系统根据程序的需要即时分配,且分配的大小就是程序要求的大小。本文简单介绍动态内存分配函数malloc()及几种实现方法。
1. 简介
malloc()是C语言中动态存储管理的一组标准库函数之一。其作用是在内存的动态存储区中分配一个长度为size的连续空间。其参数是一个无符号整形数,返回值是一个指向所分配的连续存储域的起始地址的指针。还有一点必须注意的是,当函数未能成功分配存储空间(如内存不足)就会返回一个NULL指针。所以在调用该函数时应该检测返回值是否为NULL并执行相应的操作。
2. 函数说明
C语言的动态存储管理由一组标准库函数实现,其原型在标准文件<stdlib.h>里描述www.cechina.cn,需要用这些功
注意,虽然这里的存储块是通过动态分配得到的,但是它的大小也是确定的,同样不允许越界使用。例如上面程序段分配的块里能存n个双精度数据,随后的使用就必须在这个范围内进行。越界使用动态分配的存储块,尤其是越界赋值,可能引起非常严重的后果,通常会破坏程序的运行系统,可能造成本程序或者整个计算机系统垮台。
下例是一个动态分配的例子:
#include <stdlib.h>
main()
{
int count,*array; /*count是一个计数器,array是一个整型指针,也可以理解为指向一个整型数组的首地址*/
if((array(int *) malloc (10*sizeof(int)))==NULL)
{
printf("不能成功分配存储空间。");
exit(1);
}
for (count=0;count〈10;count++) /*给数组赋值*/
array[count]=count;
for(count=0;count〈10;count++) /*打印数组元素*/
printf("%2d",array[count]);
}
上例中动态分配了10个整型存储区域,然后进行赋值并打印。例中if((array(int *) malloc (10*sizeof(int)))==NULL)语句可以分为以下几步:
1)分配10个整型的连续存储空间,并返回一个指向其起始地址的整型指针
2)把此整型指针地址赋给array
3)检测返回值是否为NULL
3. malloc()工作机制
malloc函数的实质体现在,它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc函数时控制工程网版权所有,它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后,将该内存块一分为二(一块的大小与用户请求的大小相等控制工程网版权所有,另一块的大小就是剩下的字节)。接下来,将分配给用户的那块内存传给用户,并将剩下的那块(如果有的话)返回到连接表上。调用free函数时,它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到最后,空闲链会被切成很多的小内存片段www.cechina.cn,如果这时用户申请一个大的内存片段,那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是,malloc函数请求延时,并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段,对它们进行整理,将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。
4. malloc()在操作系统中的实现
在 C 程序中,多次使用malloc () 和 free()。不过控制工程网版权所有,您可能没有用一些时间去思考它们在您的操作系统中是如何实现的。本节将向您展示 malloc 和 free 的一个最简化实现的代码,来帮助说明管理内存时都涉及到了哪些事情。
在大部分操作系统中,内存分配由以下两个简单的函数来处理:
void *malloc (long numbytes