文章目录
- ⚙️5.C/C++程序的内存开辟
- ⚙️6.柔性数组
- 🔔6.1.柔性数组的特点
- 🔔6.2.柔性数组的使用
⚙️5.C/C++程序的内存开辟
C/C++程序内存分配的几个区域：
🔴1.栈区（stack）：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。栈区主要存放运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。
🔴2.堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。分配方式类似于链表。
🔴3.数据段（静态区）（static）：存放全局变量、静态数据，程序结束后由系统释放。
🔴4.代码段：存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
🔴实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的，栈区的特点是上面创建的变量出了作用域就销毁。
🔴但是被static修饰的变量存放在数据段（静态区），数据段的特点是在上面创建的变量，直到程序结束才销毁，所以生命周期变长。
⚙️6.柔性数组
🚩也许你从来没有听说过**柔性数组（flexible array）**这个概念，但是它确实是存在的。
🚩C99中，结构体中的最后一个元素允许是未知大小的数组，这就叫做 柔性数组成员。
🌰例如👇
//struct S
//{
// int n;
// char c;
// int arr[];//-->柔性数组成员//大小可以是未知的
//};
struct S
{
int n;
char c;
int arr[0];//-->柔性数组成员
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S));
return 0;
}
🔔6.1.柔性数组的特点
🔴结构中的柔性数组成员前面必须至少一个其他成员
struct SA
{
int arr[0];//柔性数组成员
};
struct SA
{
int arr[];//柔性数组成员
};
🚨这样写绝对不可以！
🔴sizeof返回的这种结构大小不包括柔性数组的内存
struct S
{
int n;
char c;
int arr[0];//-->柔性数组成员
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S));
return 0;
}
🔴包含柔性数组成员的结构用malloc()函数进行内存的动态分配，并且分配的内存应该大于结构的大小，以适应柔性数组的预期大小
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
struct S
{
int n;
char c;
int arr[0];//-->柔性数组成员
};
int main()
{
// 8 + 40
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(int));
if (ps == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 1;
}
//使用
ps->n = 100;
ps->c = 'w';
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = i;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", ps->arr[i]);
}
//释放
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
🔔6.2.柔性数组的使用
🚩柔性数组方案 ---- 方案1：👇
struct S
{
int n;
char c;
int arr[0];//-->柔性数组成员
};
int main()
{
// 8 + 40
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S) + 10 * sizeof(int));
if (ps == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 1;
}
//使用
ps->n = 100;
ps->c = 'w';
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = i;
}
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", ps->arr[i]);
}
//调整arr数组大小
struct S*ptr = (struct S*)realloc(ps, sizeof(struct S) + 20 * sizeof(int));
if (ptr == NULL)
{
printf("%s\n", strerror(errno));
return 1;
}
else
{
ps = ptr;
}
//使用
//释放
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
🚩结构体中指针方案 ---- 方案2：👇
struct S
{
int n;
char c;
int* arr;
};
int main()
{
struct S* ps = (struct S*)malloc(sizeof(struct S));
if (ps == NULL)
{
perror("malloc");
return 1;
}
int* ptr = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
if (ptr == NULL)
{
perror("malloc2");
return 1;
}
else
{
ps->arr = ptr;
}
//使用
ps->n = 100;
ps->c = 'w';
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
ps->arr[i] = i;
}
//打印
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", ps->arr[i]);
}
//扩容 - 调整arr大小
int* tmp = realloc(ps->arr, 20 * sizeof(int));
if (tmp == NULL)
{
perror("realloc");
return 1;
}
else
{
ps->arr = tmp;
}
//使用
//释放
free(ps->arr);
ps->arr = NULL;
free(ps);
ps = NULL;
return 0;
}
👆这段代码也同样可以实现柔性数组的功能👆
🔴方案1:
malloc 1次，free 1次，容易维护空间，不易出错
malloc 次数少，内存碎片就会较少，内存的使用率就较高一些
🔴方案2:
malloc 2次，free 2次，维护难度加大，容易出错
malloc 次数多，内存碎片就会增多，内存的使用率就下降了
typedef struct st_type
{
int i;
int a[0];//柔性数组成员
}type_a;
//代码1
int i = 0;
type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a) + 100 * sizeof(int));
//业务处理
p->i = 100;
for (i = 0; i < 100; i++)
{
p->a[i] = i;
}
free(p);
👆这样柔性数组a，相当于获得了100个整型元素的连续空间
//代码2
typedef struct st_type
{
int i;
int* p_a;
}type_a;
type_a* p = (type_a*)malloc(sizeof(type_a));
p->i = 100;
p->p_a = (int*)malloc(p->i * sizeof(int));
//业务处理
for (i = 0; i < 100; i++)
{
p->p_a[i] = i;
}
//释放空间
free(p->p_a);
p->p_a = NULL;
free(p);
p = NULL;
👆上述代码1和代码2可以完成同样的功能，但是方法1的实现有两个好处：
🚩第一个好处是：方便内存释放
如果我们的代码是在一个给别人用的函数中，你在里面做了二次内存分配，并把整个结构体返回给用户。用户调用free可以释放结构体，但是用户并不知道这个结构体内的成员也需要free，所以你不能指望用户来发现这个事。所以，如果我们把结构体的内存以及其成员要的内存一次性分配好了，并返回给用户一个结构体指针，用户做一次free就可以把所有的内存也给释放掉。
🚩第二个好处是：这样有利于访问速度
连续的内存有益于提高访问速度，也有益于减少内存碎片。（其实，我个人觉得也没多高了，反正你跑不了要用做偏移量的加法来寻址）
总结🥰
以上就是 动态内存管理【下篇】 的内容啦🥳🥳🥳🥳
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前途很远，也很暗，但是不要怕，不怕的人面前才有路。💕💕💕
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创作写文不易，还多请各位大佬uu们多多支持哦🥰🥰🥰
