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1、C语言入门与提高-5,郝庆晋,内存存储结构,1、栈区（stack）由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。 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。 3、读写段 全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束后有系统释放 4、只读段常量字符串和函数体的二进制代码就是放在这里的。程序结束后由系统释放,用户进程不可见,栈指针(高到低),全局变量和静态变量,程序代码和只读数据,0 xc0000000,0 x40000000,0 x08048000
2、,低到高,栈和堆,栈：在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（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。当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。 堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容由程序员安排 。,共享库,两个进程共享相同物理页面中的共享库，当然，只有只读的部分是共享的，可读可写的部分不共享。 使用共享库可以大大节省内存。比如libc，系统中几乎所有的进程都映射libc到自己的进程地址空间，而libc的只读部分在物理内存中只需要存在一份，就可以被所有
3、进程共享，这就是“共享库”这个名称的由来了。,动态内存分配,堆区空间应用,为什么使用动态内存分配,程序中需要动态分配一块内存时怎么办呢？可以像以前那样定义一个变长数组。但这种方法不够灵活，C89要求定义的数组是固定长度的，而程序往往在运行时才知道要动态分配多大的内存。 进程有一个堆空间 C标准库函数malloc可以在堆空间动态分配内存，动态分配的内存用完之后可以用free释放，更准确地说是归还给malloc，这样下次调用malloc时这块内存可以再次被分配,malloc和free,#include void * malloc(size_t size); 返回值：成功返回所分配内存空间的首地址，
4、出错返回NULL void free(void *pointer); free(p);之后，p所指的内存空间是归还了，但是p的值并没有变，p现在指向的内存空间已经不属于用户，换句话说，p成了野指针，为避免出现野指针，我们应该free(p)之后手动置p = NULL;,使用动态分配的内存,char * p; char c; p=malloc(sizeof（char）*100); if(p=NULL) printf（”errorn”）; return -1; strcpy(p,”hello”); free(p); p=NULL;,练习,用动态分配内存方法重新实现 char *strcat(cons
5、t char *str1,const char *str2) 返回动态分配内存首地址,calloc和realloc,Void *calloc( size_t num, size_t size); 分配num个元素的内存空间，每个元素占size字节，并且calloc负责把这块内存空间用字节0填充 Void *realloc(void * ptr, size_t new_size); 把原内存空间的指针ptr传给realloc，通过参数size指定新的大小（字节数），返回新内存空间的首地址，并释放原内存空间。新内存空间中的数据尽量和原来保持一致，如果size比原来小，则前size个字节不变，后面的
6、数据被截断，如果size比原来大，则原来的数据全部保留，后面长出来的一块内存空间未初始化,练习,1、用calloc函数分配int类型空间，对其赋值和输出 2、验证realloc函数是在原来空间的基础上扩大，还是重新分配更大的空间，把原来的数据复制过去,常见的动态内存错误,1.忘记检查内存是否分配成功 2.访问越界 3.释放并非动态分配的内存 4.释放动态内存的一部分 5.释放动态内存后继续使用,内存泄漏,内存动态分配后,当它未不再被使用时未被释放. 调用malloc分配内存，则必须有free与之配对，分配一次就要释放一次，否则每次循环都分配内存，分配完了又不释放，就会慢慢耗尽系统内存，这种错误
7、称为内存泄漏（Memory Leak）。另外，malloc返回的指针一定要保存好，只有把它传给free才能释放这块内存，如果这个指针丢失了，就没有办法free这块内存了，也会造成内存泄漏。,链表,动态申请的内存空间，实现使用连续空间 head指针是链表的头指针，指向第一个节点，每个节点的next指针域指向下一个节点，最后一个节点的next指针域为NULL，在图中用0表示。,每个链表有一个头指针，通过头指针可以找到第一个节点，每个节点都可以通过指针域找到它的后继，最后一个节点的指针域为NULL，表示没有后继。 数组在内存中是连续存放的，而链表在内存中的布局是不规则的，我们知道访问某个数组元素bn
8、时可以通过基地址+n每个元素的字节数得到它地址，或者说数组支持随机访问，而链表是不支持随机访问的，只能通过前一个元素的指针域得知后一个元素的地址，因此只能从头指针开始顺序访问各节点。,链表的特点,链表的操作,创建链表 结构体做节点 头指针 next指针连接下一个节点 最后一个节点next指针为NULL,struct node int num; struct node * next; ; link p = malloc(sizeof *p); p-num = 5; p-next = NULL;,链表的插入,找到要插入的位置 保存插入位置的下一个节点指针 插入节点,链表的删除,找到要删除的节点 保存删除节点的下一个节点位置 free空间 指针赋NULL,单链表的反转,循环链表,循环链表 双向链表,
