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Android?NDK開發(fā)(C語言--動態(tài)內(nèi)存分配)_Android

作者：冬日毛毛雨 ? 更新時間： 2021-12-02 編程語言

1.C 內(nèi)存管理函數(shù)

C 語言為內(nèi)存的分配和管理提供了幾個函數(shù)。這些函數(shù)可以在 <stdlib.h> 頭文件中找到。

序號 函數(shù)和描述
1 void calloc(int num, int size); 在內(nèi)存中動態(tài)地分配 num 個長度為 size 的連續(xù)空間，并將每一個字節(jié)都初始化為 0。所以它的結(jié)果是分配了 numsize 個字節(jié)長度的內(nèi)存空間，并且每個字節(jié)的值都是0。
2 void free(void *address); 該函數(shù)釋放 address 所指向的內(nèi)存塊,釋放的是動態(tài)分配的內(nèi)存空間。
3 void *malloc(int num); 在堆區(qū)分配一塊指定大小的內(nèi)存空間，用來存放數(shù)據(jù)。這塊內(nèi)存空間在函數(shù)執(zhí)行完成后不會被初始化，它們的值是未知的。
4 void *realloc(void *address, int newsize); 該函數(shù)重新分配內(nèi)存，把內(nèi)存擴展到 newsize。

2.C語音里面的內(nèi)存劃分

  • 棧區(qū)（棧內(nèi)存，存放局部變量，自動分配和釋放，里面函數(shù)的參數(shù)，方法里面的臨時變量）
  • 堆區(qū)（動態(tài)內(nèi)存分配，C語音里面由程序員手動分配），最大值為操作系統(tǒng)的80%
  • 全局區(qū)或靜態(tài)區(qū)
  • 常量區(qū)（字符串）
  • 程序代碼區(qū)

3.靜態(tài)與動態(tài)內(nèi)存分配

在程序運行過程中，動態(tài)指定需要使用的內(nèi)存大小，手動釋放，釋放之后這些內(nèi)存還可以被重新使用。

靜態(tài)內(nèi)存分配，分配內(nèi)存大小的是固定，產(chǎn)生的問題：

  • 1.很容易超出棧內(nèi)存的最大值
  • 2.為了防止內(nèi)存不夠用會開辟更多的內(nèi)存，容易浪費內(nèi)存。

動態(tài)內(nèi)存分配，在程序運行過程中，動態(tài)指定需要使用的內(nèi)存大小，手動釋放，釋放之后這些內(nèi)存還可以被重新使用

4.棧溢出

下面的代碼會導(dǎo)致棧溢出：

void main(){
    //屬于靜態(tài)內(nèi)存分配，分配到棧里面，Window里面每一個應(yīng)用棧大概是2M，大小確定。與操作系統(tǒng)有關(guān)。
    int a [1024 * 1024 * 10 * 4];
}

該靜態(tài)內(nèi)存定義為40M，而Window里面每一個應(yīng)用棧大概是2M，超出了范圍， 會報stack overflow錯誤 。

5.動態(tài)內(nèi)存分配與釋放

//堆存分配,40M
//參數(shù)：字節(jié) KB M 10M 40M
//開辟
int* p1 = (int*)malloc(1024*1024*10*sizeof(int));
//釋放
free(p1);

通過動態(tài)內(nèi)存分配來動態(tài)指定數(shù)組的大小：

在程序運行過長中，可以隨意的開辟指定大小的內(nèi)存，以供使用，相當于Java中的集合

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <Windows.h>

//創(chuàng)建一個數(shù)組，動態(tài)指定數(shù)組的大小
void main() {
    //靜態(tài)內(nèi)存分配創(chuàng)建數(shù)組，數(shù)組的大小是固定的
    //int i = 10;
    //int a[i];

    int len;

    printf("輸入數(shù)組的長度：");
    scanf("%d", &len);

    //開辟內(nèi)存，大小內(nèi)存len * 4 字節(jié)
    int* p = (int*)malloc(len * sizeof(int));//p:數(shù)組的首地址

    int i = 0;
    for (; i < len; i++) {
        p[i] = rand() % 100;
        printf("%d,%#x\n", p[i], &p[i]);
    }

    //手動釋放內(nèi)存
    free(p);

    getchar();

}

結(jié)果輸出：

41,0x513f48
67,0x513f4c
34,0x513f50
0,0x513f54
69,0x513f58
24,0x513f5c

6.重新分配realloc

重新分配內(nèi)存的兩種情況：

縮小內(nèi)存，縮小的那一部分數(shù)據(jù)會丟失
擴大內(nèi)存，（連續(xù)的）

1.如果當前內(nèi)存段后面有需要的內(nèi)存空間，直接擴展這段內(nèi)存空間，realloc返回原指針
2.如果當前內(nèi)存段后面的空閑字節(jié)不夠，那么就使用堆中的第一個能夠滿足這一要求的內(nèi)存塊，將目前的數(shù)據(jù)復(fù)制到新的位置，并將原來的數(shù)據(jù)庫釋放掉，返回新的內(nèi)存地址
3.如果申請失敗，返回NULL，原來的指針仍然有效

void main() {
    int len;
    printf("第一次輸入數(shù)組的長度：");
    scanf("%d", &len);

    //開辟內(nèi)存，大小內(nèi)存len * 4 字節(jié)
    int* p = (int*)malloc(len * sizeof(int));//p:數(shù)組的首地址

    int i = 0;
    for (; i < len; i++) {
        p[i] = rand() % 100;
        printf("%d,%#x\n", p[i], &p[i]);
    }


    int addLen;
    printf("輸入數(shù)組增加的長度:");
    scanf("%d", &addLen);


    int* p2 = (int*)realloc(p, sizeof(int) * (len + addLen));
    if (p2 == NULL) {
        printf("重新分配失敗......");
    }

    printf("------------新數(shù)組-------------------\n");
    //重新賦值
    i = 0;
    for (; i < len + addLen; i++) {
        p2[i] = rand() % 200;
        printf("%d,%#x\n", p2[i], &p2[i]);
    }

    //手動釋放內(nèi)存 p2釋放內(nèi)存 p也會釋放，因為給p2分配內(nèi)存的時候要么p已經(jīng)釋放，要么p2、p指向統(tǒng)一地址區(qū)域
    if (p2 != NULL) {
        free(p2);
        p2 = NULL;
    }
    getchar();

}

結(jié)果輸出：

第一次輸入數(shù)組的長度：5
41,0x5e4ad8
67,0x5e4adc
34,0x5e4ae0
0,0x5e4ae4
69,0x5e4ae8
輸入數(shù)組增加的長度:5
------------新數(shù)組-------------------
124,0x5e4ad8
78,0x5e4adc
158,0x5e4ae0
162,0x5e4ae4
64,0x5e4ae8
105,0x5e4aec
145,0x5e4af0
81,0x5e4af4
27,0x5e4af8
161,0x5e4afc

內(nèi)存分配的幾個注意細節(jié)：

  • 1.不能多次釋放
  • 2.釋放完之后（指針仍然有值），給指針置NULL，標志釋放完成
  • 3.內(nèi)存泄露（p重新賦值之后，再free，并沒有真正釋放內(nèi)存）

避免內(nèi)存泄漏：

p重新賦值之前先free

內(nèi)存泄漏寫法：

void main(){
    //40M
    int* p1 = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int));
    //free(p1);
    //p1 = NULL;
    //錯誤，沒有立即釋放內(nèi)存
    printf("%#x\n",p1);

    //80M
    p1 = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int) * 2);
    
    free(p1);
    p1 = NULL;

    getchar();
}

打開任務(wù)管理器，看到有40M內(nèi)存泄漏。

正確寫法：

void main(){
    //40M
    int* p1 = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int));
    free(p1);
    p1 = NULL;
    printf("%#x\n",p1);

    //80M
    p1 = malloc(1024 * 1024 * 10 * sizeof(int) * 2);
    
    free(p1);
    p1 = NULL;

    getchar();
}

打開任務(wù)管理器，看到內(nèi)存只有0.3M，正常。

原文鏈接：https://juejin.cn/post/7037828693879701518

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