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指针与内存详解.

指针与内存详解.
指针与内存详解.

在计算机领域,堆栈是一个不容忽视的概念,但是很多人甚至是计算机专业的人也没有明确堆栈其实是两种数据结构。

堆栈都是一种数据项按序排列的数据结构,只能在一端(称为栈顶(top对数据项进行插入和删除。

要点:

堆:顺序随意

栈:后进先出(Last-In/First-Out

[编辑本段]堆和栈的区别

一、预备知识—程序的内存分配

一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

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。其操作方式类似于数据结构中的栈。

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。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表。

3、全局区(静态区)(static)—,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。 - 程序结束后由系统释放。

4、文字常量区—常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。

5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

二、例子程序

这是一个前辈写的,非常详细

//main.cpp

int a = 0; 全局初始化区

char *p1; 全局未初始化区

main(

{

int b; 栈

char s[] = "abc"; 栈

char *p2; 栈

char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区,p3在栈上。

static int c =0;全局(静态)初始化区

p1 = (char *malloc(10;

p2 = (char *malloc(20;

}

分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

strcpy(p1, "123456"; 123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。

[编辑本段]堆和栈的理论知识

1.申请方式

stack:

由系统自动分配。例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间

heap:

需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数

如p1 = (char *malloc(10;

在C++中用new运算符

如p2 = new char[20];//(char *malloc(10;

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2.申请后系统的响应

栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。

堆:首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete 语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

3.申请大小的限制

栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。

堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。

4.申请效率的比较

栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。

堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.

另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈,而是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活

5.堆和栈中的存储内容

栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令(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,在大多数的C 编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。

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。堆中的具体内容有程序员安排。

6.存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";

char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";

aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;

而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;

但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆快。

比如:

#include

void main(

{

char a = 1;

char c[] = "1234567890";

char *p ="1234567890";

a = c[1];

a = p[1];

return;

}

对应的汇编代码

10: a = c[1];

00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]

0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl

11: a = p[1];

0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]

00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]

00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al

第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。

7.小结:

堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:

使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

[编辑本段]堆和栈的区别主要分:

操作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。

还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。

虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

操作系统内存分配的两个概念,都是指一段内存空间

当程序动态运行的时候,比如说进入一个函数,而你在函数中定义了一些变量,在这个函数的开头

就会从"栈"分配一些空间给这些变量,当这个函数退出以后,这些空间就释放了.

"堆"是为了弥补'栈'分配方式的不足而提出的另外一种分配方式.

'栈'分配的不足是: 1某一个函数占用空间的大小必须在编译的时候就知道,否则不能用栈式分配,

2'栈'分配的空间在函数退出时就释放了,如果退出函数以后还要使用的话,就不能用栈式分配

栈式分配的'已使用空间'和'未使用空间是连续的,而堆式则是不连续的(不一定

对应到C/C++中,int a这种变量定义,用的是栈式分配,而new 或是malloc,则是堆式分配

指针类型说明

1类型与变量

1> 指针(地址)在内存中的编号叫地址,*指针表地址里存的数据如:

A=99; &a=2000; p=a; 这的指针(地址)编号是2000 找到地址2000 *p存值为99;

P的属性:类型、名、大小(2字节)。可称a的指针是2000。指针p的地址是2000。

2> 指针变量:用来专存放地址的变量叫指针变量。

3> 常量指针:必需有一个地址指向它。(地址不可修改,值可修改 * const p

4> 指针常量:必需有一个值赋给它。(地址可修改,值不可修改 const *p

5> 符号常量:符号常量必须要它的值。

6> 变量:给定值后他们的地址不可再改变,值可改变。

7> 常量:给定值后他们的地址和值都不可再改变。

1.指针变量做函数参数:

1>指针与变量:

main({f(&a,&b;}

f (int *p1,int *p2{...}

//指针变量传递是按值传递方式,因为传递的地址也是一个数值;

2>指向函数的指针:

int f(int a,int b{...}

main({ int (*p(int,int;int a,b,c;p=f; //函数地址赋给p;

(*p(a,b;} //(*p(a,b等价于max(a,b;

3>返回指针函数:——类型名 *函数名(参数列表)

4>指针数组作main(的形参:——void main(int argc,char *argv[]

2.一维数组指针:

1> 性质:

int a[10],*p;

p=a; p=&a[0]; //p都是指向a数组的首地址;一维数组名也是一个指针;a可叫指针常量;

p+I; a+I; &a[i];//三种首地址等价;

*(p+i; *(a+i; a[i]; //三种变量值等价;

2>效率问题:

for (i=0;i<10;i++

{printf(“%d”,a[i]; //要转换为*(a+i处理即先算元素地址然后输值;

printf(“%d”,*(a+i; //先算元素地址然后输值;

printf(“%d”,*p++;//自加比较快只须移动指针即可不用算;

}//注:若使用a++则错,因为a的代表数组首地址是固定(常量指针;

3>函数调用:

4种传递方式:

实参和形参都用数组名;

实参为数组名,形参为指针;

实参为指针,形参为数组名;

实参和形参都用指针变量;

3.二维数组指针:

2> 性质:

int a[3][3]={{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}},*p,I,(*q[3];//注:*p指向2*1个字节;(*q[3]指向2*3个字节;

a; *a; a[0]; &a[0]; &a[0][0] ;//五种首地址等价;

sizeof(a=2*9; //18b地址;根据地址字节大小看出存放多少个数据;

sizeof(*a=2*3; //6b地址;

sizeof(a[0]=2*3; //6b地址;

sizeof(&a[0]=2*9; //18b地址;

sizeof(&a[0][0]=2*1; //2b地址;\

q=a; q=&a[0]; //赋地址注意的指针变量对应字节大小;

p=*a; p=a[0]; p=&a[0][0];

2> a[i][j]地址及元素值确定设i行j列所对的地址及元素值;确定元素值必需确定行地址:

对象地址值

A *(a+i+j *((a+i+j

*a

a[i] a[i]+j; *(a[i]+j

&a[i]

&a[i][j] &a[i][j] *(p+j

*p p+j *(p+j

(*q[3] *(q+i+j *(*(q+i+j

3>函数调用:

二维数组名4种行地址传递方式;

f(a,n........f(int a[][3],int n;

f(a,n........f(int (*a[3],int n;

f(&a[0],n....f(int a[][3],int n;

f(&a[0],n....f(int (*a[3],int n;

二维数组名6种列地址传递方式;

f(*a,n.......f(int *a,int n;

f(*a,n.......f(int a[],int n;

f(a[0],n.....f(int *a,int n;

f(a[0],n.....f(int a[],int n;

f(&a[0][0]...f(int a[],int n;

f(&a[0][0]...f(int *a,int n;

4.字符数组指针:

1> 性质:

Char str_1[]=”abc”;str_1[]=”abcdefg”;//错误Char *str_2=”abc”;str_2=”abcdefg”;正确

2>应用:

字符指针函数复制:

f(char *s,char *r

{int I;

while (s[i]!=’\0’

{s[i]=r[i];i++}

r[i]=’\0’;

}

5种简化字符指针复制:

while ((*r=*s!=’\0’

{r++;s++;}

while ((*r++=*s++!=’\0’;

while (*s!=’\0’

*r++=*s++;*r=’\0’;

while (*s

*r++=*s++;*to=’\0’;

while (*r++=*s++; while ((*r++=*s++!=’\0’; //等价;

for(;(*r++=*s++!=’\0’;; for(;*r++=*s++;; //等价;

5.指针数组:

1>性质:

char *s[3]={“12”,”345”,”6789”},*p;

*s; s[0]; &s[0][0]; //3种首地址;

p=*s; p=s[0]; p=&s[0][0]; //只有行地址;

s[i][j]的地址(余串、元素值及行串: //s[i][j]的地址即余串地址即余串;确定元素值或余串及行串必需确定行地址;

对象余串地址值确定地址

*s *(s+i+j *(*(s+i+j *(s+i

s[0] s[i]+j *(s[i]+j S[i]

s[0][0] &s[i][j] s[i][j] s[i][0]

//行串的条件只需输出行首地址即可;

字符指针、指针数组区别:

char *s[3]; *s=”abcdefg”; //由3个字符指针组成,

s[0]=”12”; s=”abcdefg”; //注:指针数组*s[0]相对于字符指针,而s[>0]s为指针常量;字符指针*s只是一个指针变量;

s[1]=”345”;

s[2]=”6790”;

指针数组与二维数组:

int a[][3]={1,2,3,4,5,6,7,8,9}; //二维数组有2种行地址3种列地址;指针数组只有3种行地址;

//指针数组一般输出一行一维数组字符串;

char **p; //字符串类都按地址输出;

p=&s[0];/p相当于指向指针数组列首地址相当于二维数组(a,p只是地址,但p不满足行首地址,所以即*p即可;

//凡字符串的长度由’\0’定;

int (**p[3];

p=&a[0];

操作系统内存动态分配模拟算法

实验四存分配算法 1.实验目的 一个好的计算机系统不仅要有一个足够容量的、存取速度高的、稳定可靠的主存储器,而且要能合理地分配和使用这些存储空间。当用户提出申请主存储器空间时,存储管理必须根据申请者的要求,按一定的策略分析主存空间的使用情况,找出足够的空闲区域分配给申请者。当作业撤离或主动归还主存资源时,则存储管理要收回作业占用的主存空间或归还部分主存空间。主存的分配和回收的实现是与主存储器的管理方式有关的,通过本实验帮助学生理解在动态分区管理方式下应怎样实现主存空间的分配和回收。 背景知识: 可变分区方式是按作业需要的主存空间大小来分割分区的。当要装入一个作业时,根据作业需要的主存量查看是否有足够的空闲空间,若有,则按需要量分割一个分区分配给该作业;若无,则作业不能装入。随着作业的装入、撤离、主存空间被分成许多个分区,有的分区被作业占用,而有的分区是空闲的。 2.实验容 采用首次适应算法或循环首次算法或最佳适应算法分配主存空间。 由于本实验是模拟主存的分配,所以当把主存区分配给作业后并不实际启动装入程序装入作业,而用输出“分配情况”来代替。(即输出当时的空闲区说明表及其存分配表) 利用VC++6.0实现上述程序设计和调试操作。 3.实验代码 #include #include using namespace std; //定义存的大小 const int SIZE=64; //作业结构体,保存作业信息 struct Project{ int number; int length; }; //存块结构体,保存存块信息 struct Block{

操作系统实验之内存管理实验报告

学生学号 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称 计算机操作系统 开 课 学 院 计算机科学与技术学院 指导老师姓名 学 生 姓 名 学生专业班级 2016 — 2017 学年第一学期

实验三 内存管理 一、设计目的、功能与要求 1、实验目的 掌握内存管理的相关内容,对内存的分配和回收有深入的理解。 2、实现功能 模拟实现内存管理机制 3、具体要求 任选一种计算机高级语言编程实现 选择一种内存管理方案:动态分区式、请求页式、段式、段页式等 能够输入给定的内存大小,进程的个数,每个进程所需内存空间的大小等 能够选择分配、回收操作 内购显示进程在内存的储存地址、大小等 显示每次完成内存分配或回收后内存空间的使用情况 二、问题描述 所谓分区,是把内存分为一些大小相等或不等的分区,除操作系统占用一个分区外,其余分区用来存放进程的程序和数据。本次实验中才用动态分区法,也就是在作业的处理过程中划分内存的区域,根据需要确定大小。 动态分区的分配算法:首先从可用表/自由链中找到一个足以容纳该作业的可用空白区,如果这个空白区比需求大,则将它分为两个部分,一部分成为已分配区,剩下部分仍为空白区。最后修改可用表或自由链,并回送一个所分配区的序号或该分区的起始地址。 最先适应法:按分区的起始地址的递增次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。

最佳适应法:按照分区大小的递增次序,查找,找到符合要求的第一个分区。 最坏适应法:按分区大小的递减次序,从头查找,找到符合要求的第一个分区。 三、数据结构及功能设计 1、数据结构 定义空闲分区结构体,用来保存内存中空闲分区的情况。其中size属性表示空闲分区的大小,start_addr表示空闲分区首地址,next指针指向下一个空闲分区。 //空闲分区 typedef struct Free_Block { int size; int start_addr; struct Free_Block *next; } Free_Block; Free_Block *free_block; 定义已分配的内存空间的结构体,用来保存已经被进程占用了内存空间的情况。其中pid作为该被分配分区的编号,用于在释放该内存空间时便于查找。size表示分区的大小,start_addr表示分区的起始地址,process_name存放进程名称,next指针指向下一个分区。 //已分配分区的结构体 typedef struct Allocate_Block { int pid; int size; int start_addr; char process_name[PROCESS_NAME_LEN]; struct Allocate_Block *next; } Allocate_Block; 2、模块说明 2.1 初始化模块 对内存空间进行初始化,初始情况内存空间为空,但是要设置内存的最大容量,该内存空间的首地址,以便之后新建进程的过程中使用。当空闲分区初始化

全面介绍Windows内存管理机制

全面介绍Windows内存管理机制及C++内存分配实例 文章整理: https://www.wendangku.net/doc/6c8111770.html, 文章来源: 网络- - 本文背景: 在编程中,很多Windows或C++的内存函数不知道有什么区别,更别谈有效使用;根本的原因是,没有清楚的理解操作系统的内存管理机制,本文企图通过简单的总结描述,结合实例来阐明这个机制。 本文目的: 对Windows内存管理机制了解清楚,有效的利用C++内存函数管理和使用内存。本文内容: 本文一共有六节,由于篇幅较多,故按节发表。 1.进程地址空间 1.1地址空间 ?32|64位的系统|CPU 操作系统运行在硬件CPU上,32位操作系统运行于32位CPU 上,64位操作系统运行于64位CPU上;目前没有真正的64位CPU。 32位CPU一次只能操作32位二进制数;位数多CPU设计越复杂,软件设计越简单。 软件的进程运行于32位系统上,其寻址位也是32位,能表示的空间是232=4G,范围从0x0000 0000~0xFFFF FFFF。 ?NULL指针分区 范围:0x0000 0000~0x0000 FFFF 作用:保护内存非法访问 例子:分配内存时,如果由于某种原因分配不成功,则返回空指针0x0000 0000;当用户继续使用比如改写数据时,系统将因为发生访问违规而退出。 那么,为什么需要那么大的区域呢,一个地址值不就行了吗?我在想,是不是因为不让8或16位的程序运行于32位的系统上呢?!因为NULL分区刚好范围是16的进程空间。 ?独享用户分区 范围:0x0001 0000~0x7FFE FFFF 作用:进程只能读取或访问这个范围的虚拟地址;超越这个范围的行为都 会产生违规退出。 例子: 程序的二进制代码中所用的地址大部分将在这个范围,所有exe 和dll文件都加载到这个。每个进程将近2G的空间是独享的。 注意:如果在boot.ini上设置了/3G,这个区域的范围从2G扩大为3G: 0x0001 0000~0xBFFE FFFF。 ?共享内核分区 范围:0x8000 0000~0xFFFF FFFF 作用:这个空间是供操作系统内核代码、设备驱动程序、设备I/O高速缓存、非页面内存池的分配、进程目表和页表等。 例子: 这段地址各进程是可以共享的。

动态内存分配

浅析动态内存分配及Malloc/free的实现2011-03-18 22:47一、概述: 动态内存分配,特别是开发者经常接触的Malloc/Free接口的实现,对许多开发者来说,是一个永远的话题,而且有时候也是一个比较迷惑的问题,本文根据自己的理解,尝试简单的探究一下在嵌入式系统中,两类典型系统中动态内存分配以及Malloc/Free的实现机制。 二、内存分配方式 Malloc/Free主要实现的是动态内存分配,要理解它们的工作机制,就必须先了解操作系统内存分配的基本原理。 在操作系统中,内存分配主要以下面三种方式存在: (1)静态存储区域分配。内存在程序编译的时候或者在操作系统初始化的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运行期间都存在,而且其大小不会改变,也不会被重新分配。例如全局变量,static变量等。 (2)栈上的内存分配。栈是系统数据结构,对于进程/线程是唯一的,它的分配与释放由操作系统来维护,不需要开发者来 [url=javascript:;]管理[/url] 。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,这些存储单元会被自动释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,不同的操作系统对栈都有一定的限制。 (3)堆上的内存分配,亦称动态内存分配。程序在运行的期间用malloc申请的内存,这部分内存由程序员自己负责管理,其生存期由开发者决定:在何时分配,分配多少,并在何时用free来释放该内存。这是唯一可以由开发者参与管理的内存。使用的好坏直接决定系统的性能和稳定。 三、动态内存分配概述 首先,对于支持虚拟内存的操作系统,动态内存分配(包括内核加载,用户进程加载,动态库加载等等)都是建立在操作系统的虚拟内存分配之上的,虚拟内存分配主要包括: 1、进程使用的内存地址是虚拟的(每个进程感觉自己拥有所有的内存资源),需要经过页表的映射才能最终指向系统实际的物理地址。 2、主内存和磁盘采用页交换的方式加载进程和相关数据,而且数据何时加载到主内存,何时缓存到磁盘是OS调度的,对应用程序是透明的。 3、虚拟存储器给用户程序提供了一个基于页面的内存大小,在32位系统中,用户可以页面大小为单位,分配到最大可以到4G(内核要使用1G或2G等内存地址)字节的虚拟内存。 4、对于虚拟内存的分配,操作系统一般先分配出应用要求大小的虚拟内存,只有当应用实际使用时,才会调用相应的操作系统接口,为此应用程序分配大小以页面为单位的实际物理内存。 5、不是所有计算机系统都有虚拟内存机制,一般在有MMU硬件支持的系统中才有虚拟内存的实现。许多嵌入式操作系统中是没有虚拟内存机制的,程序的动态分配实际是直接针对物理内存进行操作的。许多典型的实时嵌入式系统如Vxworks、Uc/OS 等就是这样。 四、动态内存分配的实现 由于频繁的进行动态内存分配会造成内存碎片的产生,影响系统性能,所以在不同的系统中,对于动态内存管理,开发了许多不同的算法(具体的算法实现不想在这里做详细的介绍,有兴趣的读者可以参考Glib C 的源代码和附录中的资料)。不同的操作系统有不同的实现方式,为了程序的可移植性,一般在开发语言的库中都提供了统一接口。对于C语言,在标准C库和Glib 中,都实现了以malloc/free为接口的动态内存分配功能。也就是说,malloc/free库函索包装了不同操作系统对动态内存管理的不同实现,为开发者提供了一个统一的开发环境。对于我们前面提到的一些嵌入式操作系统,因为实时系统的特殊要求(实

操作系统课程设计内存管理

内存管理模拟 实验目标: 本实验的目的是从不同侧面了解Windows 2000/XP 对用户进程的虚拟内存空间的管理、分配方法。同时需要了解跟踪程序的编写方法(与被跟踪程序保持同步,使用Windows提供的信号量)。对Windows分配虚拟内存、改变内存状态,以及对物理内存(physical memory)和页面文件(pagefile)状态查询的API 函数的功能、参数限制、使用规则要进一步了解。 默认情况下,32 位Windows 2000/XP 上每个用户进程可以占有2GB 的私有地址空间,操作系统占有剩下的2GB。Windows 2000/XP 在X86 体系结构上利用二级页表结构来实现虚拟地址向物理地址的变换。一个32 位虚拟地址被解释为三个独立的分量——页目录索引、页表索引和字节索引——它们用于找出描述页面映射结构的索引。页面大小及页表项的宽度决定了页目录和页表索引的宽度。 实验要求: 使用Windows 2000/XP 的API 函数,编写一个包含两个线程的进程,一个线程用于模拟内存分配活动,一个线程用于跟踪第一个线程的内存行为,而且要求两个线程之间通过信号量实现同步。模拟内存活动的线程可以从一个文件中读出要进行的内存操作,每个内存操作包括如下内容: 时间:操作等待时间。 块数:分配内存的粒度。 操作:包括保留(reserve)一个区域、提交(commit)一个区域、释放(release)一个区域、回收(decommit)一个区域和加锁(lock)与解锁(unlock)一个区域,可以将这些操作编号存放于文件。保留是指保留进程的虚拟地址空间,而不分配物理 存储空间。提交在内存中分配物理存储空间。回收是指释放物理内存空间,但在虚拟地址空间仍然保留,它与提交相对应,即可以回收已经提交的内存块。释放是指将物理存储和虚拟地址空间全部释放,它与保留(reserve)相对应,即可以释放已经保留的内存块。 大小:块的大小。 访问权限:共五种,分别为PAGE_READONLY,PAGE_READWRITE ,PAGE_EXECUTE,PAGE_EXECUTE_READ 和PAGE EXETUTE_READWRITE。可以将这些权限编号存放于文件中跟踪线程将页面大小、已使用的地址范围、物理内存总量,以及虚拟内存总量等信息显示出来。

关于堆栈和指针(指针例子解释很好)

关于堆栈和指针 堆栈是一种执行“后进先出”算法的数据结构。 设想有一个直径不大、一端开口一端封闭的竹筒。有若干个写有编号的小球,小球的直径比竹筒的直径略小。现在把不同编号的小球放到竹筒里面,可以发现一种规律:先放进去的小球只能后拿出来,反之,后放进去的小球能够先拿出来。所以“先进后出”就是这种结构的特点。 堆栈就是这样一种数据结构。它是在内存中开辟一个存储区域,数据一个一个顺序地存入(也就是“压入——push”)这个区域之中。有一个地址指针总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元,存放这个地址指针的寄存器就叫做堆栈指示器。开始放入数据的单元叫做“栈底”。数据一个一个地存入,这个过程叫做“压栈”。在压栈的过程中,每有一个数据压入堆栈,就放在和前一个单元相连的后面一个单元中,堆栈指示器中的地址自动加1。读取这些数据时,按照堆栈指示器中的地址读取数据,堆栈指示器中的地址数自动减1。这个过程叫做“弹出pop”。如此就实现了后进先出的原则。 堆栈是计算机中最常用的一种数据结构,比如函数的调用在计算机中是用堆栈实现的。 堆栈可以用数组存储,也可以用以后会介绍的链表存储。 下面是一个堆栈的结构体定义,包括一个栈顶指针,一个数据项数组。栈顶指针最开始指向-1,然后存入数据时,栈顶指针加1,取出数据后,栈顶指针减1。 #define MAX_SIZE 100 typedef int DATA_TYPE; struct stack { DATA_TYPE data[MAX_SIZE]; int top; }; 堆栈是系统使用是临时存储区域。它是后进先出的数据结构。 C++主要将堆栈用于函数调用。当函数调用时,各种数据被推入堆栈顶部;函数终止后的返回地址、传递给函数的参数、函数返回的结果以及函数中声明的局部变量等等。因此当函数A调用函数B调用函数C,堆栈是增长了,但调用完成后,堆栈又缩小了。 堆是一种长期的存储区域。程序用C++的new操作符分配堆。对new的调用分配所需的内存并返回指向内存的指针。与堆栈不同,你必须通过调用new明确的分配堆内存。你也必须通过调用C++的delete 操作符明确的释放内存,堆不会自动释放内存。 如果C++中的一个类是定义在堆栈上的,就使用"."开访问它的成员。如果是定义在堆上的,就使用"->"指针来开访问。但在,"->"操作符也可以用在堆栈上的类。 什么是指针? 和其它变量一样,指针是基本的变量,所不同的是指针包含一个实际的数据,该数据代表一个可以找到实

动态内存管理知识总结

1.标准链接库提供四个函数实现动态内存管理: (1)分配新的内存区域: void * malloc(size_t size); void *calloc(size_t count , size_t size); (2)调整以前分配的内存区域: void *realloc(void *ptr , size_t size); (3)释放以前分配的内存区域: void free(void *ptr); 2.void * malloc(size_t size); 该函数分配连续的内存空间,空间大小不小于size 个字节。但分配的空间中的内容是未知的。该函数空间分配失败则返回NULL。 3.void *calloc(size_t count , size_t size); 该函数也可以分配连续的内存空间,分配不少于count*size个字节的内存空间。即可以为一个数组分配空间,该数组有count个元素,每个元素占size个字节。而且该函数会将分配来的内存空间中的内容全部初始化为0 。该函数空间分配失败则返回NULL。 4. 以上两个分配内存空间的函数都返回void * (空类型指针或无类型指针)返回的指针值是“分配的内存区域中”第一个字节的地址。当存取分配的内存位置时,你所使用的指针类型决定如何翻译该位置的数据。以上两种分配内存空间的方法相比较,calloc()函数的效果更好。原因是它将分配得来的内存空间按位全部置0 。 5. 若使用上述两种分配内存的函数分配一个空间大小为0 的内存,函数会返回一个空指针或返回一个没有定义的不寻常指针。因此绝不可以使用“指向0 字节区域”的指针。 6. void *realloc(void *ptr , size_t size); 该函数释放ptr所指向的内存区域,并分配一个大小为size字节的内存区域,并返回该区域的地址。新的内存区域可以和旧的内存区域一样,开始于相同的地址。且此函数也会保留原始内存内容。如果新的内存区域没有从原始区域的地址开始,那么此函数会将原始的内容复制到新的内存区域。如果新的内存区域比较大,那么多出来部分的值是没有意义的。 7. 可以把空指针传给realloc()函数,这样的话此函数类似于malloc()函数,并得到一块内存空间。如果内存空间不足以满足内存区域分配的请求,那么realloc()函数返回一个空指针,这种情况下,不会释放原始的内存区域,也不会改变它的内容。 8. void free(void *ptr); 该函数释放动态分配的内存区域,开始地址是ptr,ptr的值可以是空指针。若在调用此函数时传入空指针,则此函数不起任何作用。 9. 传入free() 和realloc()函数的指针(若不为空指针时)必须是“尚未被释放的动态分配内存区域的起始地址”。否则函数的行为未定义。Realloc()函数也可以释放内存空间,例如:Char *Ptr = (char *)malloc(20); 如只需要10个字节的内存空间,且保留前十个字节的内容,则可以使用realloc()函数。 Ptr = Realloc(ptr,10); // 后十个字节的内存空间便被释放

《动态分配内存与数据结构》课后习题

《动态分配内存与数据结构》习题 学号姓名 一、选择题 1、是一种限制存取位置的线性表,元素的存取必须服从先进先出的规则。 A.顺序表B.链表C.栈D.队列 2、是一种限制存取位置的线性表,元素的存取必须服从先进后出的规则。 A.顺序表B.链表C.栈D.队列 3、与顺序表相比,链表不具有的特点是。 A.能够分散存储数据,无需连续内存空间 B.插入和删除无需移动数据 C.能够根据下标随机访问 D.只要内存足够,没有最大长度的限制 4、如果通过new运算符动态分配失败,返回结果是。 A.-1 B.0 C.1D.不确定 5、实现深复制中,不是必须自定义的。 A.构造函数B.复制构造函数 C.析构函数D.复制赋值操作符函数 6、分析下列代码是否存在问题,选择合适的选项:。 int main(void) { int *p = new int [10]; p = new int [10]; delete [] p; p = NULL; return 0; } A.没有问题 B.有内存泄漏 C.存在空悬指针 D.存在重复释放同一空间 7、通过new运算符动态分配的对象,存储于内存中的。 A.全局变量与静态变量区 B.代码区 C.栈区 D.堆区 8、下列函数中,可以是虚函数。 A.构造函数 B.析构函数 C.静态成员函数 D.友元函数 9、关于通过new运算符动态创建的对象数组,下列判断中是错误的。 A. 动态创建的对象数组只能调用默认构造函数 B. 动态创建的对象数组必须调用delete []动态撤销 C. 动态创建的对象数组的大小必须是常数或常变量 D. 动态创建的对象数组没有数组名 10、顺序表不具有的特点是 A. 元素的存储地址连续 B. 存储空间根据需要动态开辟,不会溢出 C. 可以直接随机访问元素 D. 插入和删除元素的时间开销与位置有关 11、假设一个对象Ob1的数据成员是指向动态对象的指针,如果采用浅复制的方式复制该对象得到对象Ob2,那么在析构对象Ob1和对象Ob2时会的问题。 A. 有重复释放 B. 没有 C. 内存泄漏 D. 动态分配失败 12、假设对5个元素A、B、C、D、E进行压栈或出栈的操作,压栈的先后顺序是ABCDE,则出栈的先后顺序不可能是。 A. ABCDE B. EDCBA C. EDBCA D. BCADE 13、假设对4个元素A、B、C、D、E进行压栈或出栈的操作,压栈的先后顺序是ABCD,则出栈的先后顺序不可能是。 A. ABCD B. DCBA C. BCAD D. DCAB 14、通过new运算符动态创建的对象的存放在中。 A. 代码区 B. 栈区 C. 自由存储区 D. 全局数据区 15、链表不具有的特点是。 A. 元素的存储地址可以不连续 B. 存储空间根据需要动态开辟,不会溢出 C. 可以直接随机访问元素 D. 插入和删除元素的时间开销与位置无关 16、有关内存分配和释放的说法,下面当中错误的是 A.new运算符的结果只能赋值给指针变量 B.动态创建的对象数组必须调用delete []动态撤销 C.用new分配的空间位置是在内存的栈区 D.动态创建的对象数组没有数组名 17、关于栈,下列哪项不是基本操作 A.删除栈顶元素 B.删除栈底元素 C.判断栈是否为空 D.把栈置空 18、关于链表,说法错误的是

操作系统内存管理原理

内存分段和请求式分页 在深入i386架构的技术细节之前,让我们先返回1978年,那一年Intel 发布了PC处理器之母:8086。我想将讨论限制到这个有重大意义的里程碑上。如果你打算知道更多,阅读Robert L.的80486程序员参考(Hummel 1992)将是一个很棒的开始。现在看来这有些过时了,因为它没有涵盖Pentium处理器家族的新特性;不过,该参考手册中仍保留了大量i386架构的基本信息。尽管8086能够访问1MB RAM的地址空间,但应用程序还是无法“看到”整个的物理地址空间,这是因为CPU寄存器的地址仅有16位。这就意味着应用程序可访问的连续线性地址空间仅有64KB,但是通过16位段寄存器的帮助,这个64KB大小的内存窗口就可以在整个物理空间中上下移动,64KB逻辑空间中的线性地址作为偏移量和基地址(由16位的段寄存器给处)相加,从而构成有效的20位地址。这种古老的内存模型仍然被最新的Pentium CPU支持,它被称为:实地址模式,通常叫做:实模式。 80286 CPU引入了另一种模式,称为:受保护的虚拟地址模式,或者简单的称之为:保护模式。该模式提供的内存模型中使用的物理地址不再是简单的将线性地址和段基址相加。为了保持与8086和80186的向后兼容,80286仍然使用段寄存器,但是在切换到保护模式后,它们将不再包含物理段的地址。替代的是,它们提供了一个选择器(selector),该选择器由一个描述符表的索引构成。描述符表中的每一项都定义了一个24位的物理基址,允许访问16MB RAM,在当时这是一个很不可思议的数量。不过,80286仍然是16位CPU,因此线性地址空间仍然被限制在64KB。 1985年的80386 CPU突破了这一限制。该芯片最终砍断了16位寻址的锁链,将线性地址空间推到了4GB,并在引入32位线性地址的同时保留了基本的选择器/描述符架构。幸运的是,80286的描述符结构中还有一些剩余的位可以拿来使用。从16位迁移到32位地址后,CPU的数据寄存器的大小也相应的增加了两倍,并同时增加了一个新的强大的寻址模型。真正的32位的数据和地址为程序员带了实际的便利。事实上,在微软的Windows平台真正完全支持32位模型是在好几年之后。Windows NT的第一个版本在1993年7月26日发布,实现了真正意义上的Win32 API。但是Windows 3.x程序员仍然要处理由独立的代码和数据段构成的64KB内存片,Windows NT提供了平坦的4GB地址空间,在那儿可以使用简单的32位指针来寻址所有的代码和数据,而不需要分段。在内部,当然,分段仍然在起作用,就像我在前面提及的那样。不过管理段的所有责任都被移给了操作系统。

Windows内存管理机制

Windows内存管理机制 在编程中,很多Windows或C++的内存函数不知道有什么区别,更别谈有效使用;根本的原因是,没有清楚的理解操作系统的内存管理机制,本文企图通过简单的总结描述,结合实例来阐明这个机制。 本文目的: 对Windows内存管理机制了解清楚,有效的利用C++内存函数管理和使用内存。 本文内容: 本文一共有六节,由于篇幅较多,故按节发表。其他章节请看本人博客的Windows内存管理及C++内存分配实例(一)(二)(三)(四)和(五)。 1. 进程地址空间 2.内存状态查询函数 3.内存管理机制--虚拟内存 (VM) 4.内存管理机制--内存映射文件 (Map) 5.内存管理机制--堆 (Heap) 使用场合 操作系统为每个线程都建立一个默认堆栈,大小为1M。这个堆栈是供函数调用时使用,线程内函数里的各种静态变量都是从这个默认堆栈里分配的。

堆栈结构 默认1M的线程堆栈空间的结构举例如下,其中,基地址为0x0004 0000,刚开始时,CPU的堆栈指针寄存器保存的是栈顶的第一个页面地址 0x0013 F000。第二页面为保护页面。这两页是已经分配物理存储器的可用页面。 随着函数的调用,系统将需要更多的页面,假设需要另外5页,则给这5页提交内存,删除原来页面的保护页面属性,最后一页赋予保护页面属性。 当分配倒数第二页0x0004 1000时,系统不再将保护属性赋予它,相反,它会产生堆栈溢出异常STATUS_STACK_OVERFLOW,如果程序没有处理它,则线程将退出。最后一页始终处于保留状态,也就是说可用堆栈数是没有1M的,之所以不用,是防止线程破坏栈底下面的内存(通过违规访问异常达到目的)。

Windows虚拟内存管理

基本概念【摘录】 每个进程都被赋予它自己的虚拟地址空间。对于32位进程来说,这个地址空间是4GB,因为32位指针可以拥有从0x000000000至0xFFFFFFFF之间的任何一个值。这使得一个指针能够拥有4 294 967 296个值中的一个值,它覆盖了一个进程的4GB虚拟空间的范围。这是相当大的一个范围。由于每个进程可以接收它自己的私有的地址空间,因此当进程中的一个线程正在运行时,该线程可以访问只属于它的进程的内存。属于所有其他进程的内存则隐藏着,并且不能被正在运行的线程访问。 注意在Windows 2000中,属于操作系统本身的内存也是隐藏的,正在运行的线程无法访问。这意味着线程常常不能访问操作系统的数据。Windows 98中,属于操作系统的内存是不隐藏的,正在运行的线程可以访问。因此,正在运行的线程常常可以访问操作系统的数据,也可以破坏操作系统(从而有可能导致操作系统崩溃)。在Windows 98中,一个进程的线程不可能访问属于另一个进程的内存。 前面说过,每个进程有它自己的私有地址空间。进程A可能有一个存放在它的地址空间中的数据结构,地址是0x12345678,而进程B则有一个完全不同的数据结构存放在它的地址空间中,地址是0x12345678。当进程A中运行的线程访问地址为0x12345678的内存时,这些线程访问的是进程A的数据结构。当进程B中运行的线程访问地址为0x12345678的内存时,这些线程访问的是进程B的数据结构。进程A中运行的线程不能访问进程B的地址空间中的数据结构。反之亦然。 记住,这是个虚拟地址空间,不是物理地址空间。该地址空间只是内存地址的一个范围。在你能够成功地访问数据而不会出现违规访问之前,必须赋予物理存储器,或者将物理存储器映射到各个部分的地址空间。 每个进程的虚拟地址空间都要划分成各个分区。地址空间的分区是根据操作系统的基本实现方法来进行的。不同的Windows内核,其分区也略有不同。

第8章 善于利用指针(1)

内存管理指针的基本概念指针应用实例指针作函数参数第8章指针(1)

复习回顾 上次课的内容: ◆局部变量和全局变量 ◆变量的作用域 ◆变量的生存期 ◆声明与定义 ◆内部函数 ◆外部函数◆你开始习惯写函数了吗? 2012是如何实现的?假定造成世界末日的上帝是一个程序员,作为一名合格的程序员,他绝不应该写出类似于“摧毁地球”这样的程序,而应该写一个“摧毁(行星)”的函数,然后把地球作为参数传进去!

C语言新手的晋级之路 第一步:萧规曹随 ◆在这一步要求按照教材或讲义上的程序实例进行原样 输入,运行一下程序看是否正确。 ◆在这一步,掌握C语言编程软件的使用方法(包括新 建、打开、熟练输入、编辑、保存、关闭C程序); 初步记忆新学章节的知识点;养成良好的编程风格( 是讲义提倡的而不是教材上的) ◆难点:小心数字1和字母l,字母o和数字0,中英文标 点符号的区别

C语言新手的晋级之路 第二步:移花接木 ◆在第一步输入的C程序的基础上进行试验性的修改, 运行一下程序看一看结果发生了什么变化,分析结果变化的原因,加深新学知识点的理解。 ◆可与第一步同步进行,“输入”可加深记忆,“修改 ”可加深理解,二者相辅相成,互相促进。 ◆友提,一次进行一处修改即可,免得把自己改晕了。

C语言新手的晋级之路 第三步:无中生有 ◆面对教材的例子题目,不参考教材,自己从头开始编 写程序。看能否写出正确运行的代码。 ◆初学者易犯的错误:scanf格式控制和输入不匹配或把变量 名当地址作参数,使用未定义的变量、漏掉或多写“;”、“{” 与“}”、“(”与“)”不匹配,控制语句(选择、分支、循环)的格式不正确,调用库函数没有包含相应头文件,调用未声明 的函数、调用函数时实参和形参不匹配、数组边界越界等等 ◆要学会看编程工具的错误信息提示:双击错误提示光标可 跳转到发生错误的行,如果该行没有错误就往前查找。错误要一 个一个修改,每改完一次编译一下程序。

Windows内存管理机制及C++内存分配实例(三):虚拟内存

本文背景: 在编程中,很多Windows或C++的内存函数不知道有什么区别,更别谈有效使用;根本的原因是,没有清楚的理解操作系统的内存管理机制,本文企图通过简单的总结描述,结合实例来阐明这个机制。 本文目的: 对Windows内存管理机制了解清楚,有效的利用C++内存函数管理和使用内存。 本文内容: 3. 内存管理机制--虚拟内存 (VM) · 虚拟内存使用场合 虚拟内存最适合用来管理大型对象或数据结构。比如说,电子表格程序,有很多单元格,但是也许大多数的单元格是没有数据的,用不着分配空间。也许,你会想到用动态链表,但是访问又没有数组快。定义二维数组,就会浪费很多空间。 它的优点是同时具有数组的快速和链表的小空间的优点。 · 分配虚拟内存 如果你程序需要大块内存,你可以先保留内存,需要的时候再提交物理存储器。在需要的时候再提交才能有效的利用内存。一般来说,如果需要内存大于1M,用虚拟内存比较好。 · 保留 用以下Windows 函数保留内存块

VirtualAlloc (PVOID 开始地址,SIZE_T 大小,DWORD 类型,DWORD 保护 属性) 一般情况下,你不需要指定“开始地址”,因为你不知道进程的那段空间 是不是已经被占用了;所以你可以用NULL。“大小”是你需要的内存字 节;“类型”有MEM_RESERVE(保留)、MEM_RELEASE(释放)和 MEM_COMMIT(提交)。“保护属性”在前面章节有详细介绍,只能用前 六种属性。 如果你要保留的是长久不会释放的内存区,就保留在较高的空间区域, 这样不会产生碎片。用这个类型标志可以达到: MEM_RESERVE|MEM_TOP_DOWN。 C++程序:保留1G的空间 LPVOID pV=VirtualAlloc(NULL,1000*1024*1024,MEM_RESERVE|MEM_TOP_DOWN,PAGE_READW if(pV==NULL) cout<<"没有那么多虚拟空间!"<

windows操作系统内存管理方式综述

一页式管理 1 页式管理的基本原理将各进程的虚拟空间划分成若干个长度相等的页(page),页式管理把内存空间按页的大小划分成片或者页面(page frame),然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应页表,并用相应的硬件地址变换机构,来解决离散地址变换问题。页式管理采用请求调页或预调页技术实现了内外存存储器的统一管理。 它分为 1 静态页式管理。静态分页管理的第一步是为要求内存的作业或进程分配足够的页面。系统通过存储页面表、请求表以及页表来完成内存的分配工作。静态页式管理解决了分区管理时的碎片问题。但是,由于静态页式管理要求进程或作业在执行前全部装入内存,如果可用页面数小于用户要求时,该作业或进程只好等待。而且作业和进程的大小仍受内存可用页面数的限制。 2 动态页式管理。动态页式管理是在静态页式管理的基础上发展起来的。它分为请求页式管理和预调入页式管理。 优点:没有外碎片,每个内碎片不超过页大小。一个程序不必连续存放。便于改变程序占用空间的大小(主要指随着程序运行而动态生成的数据增多,要求地址空间相应增长,通常由系统调用完成而不是操作系统自动完成)。 缺点:程序全部装入内存。 要求有相应的硬件支持。例如地址变换机构,缺页中断的产生和选择淘汰页面等都要求有相应的硬件支持。这增加了机器成本。增加了系统开销,例如缺页中断处理机,请求调页的算法如选择不当,有可能产生抖动现象。虽然消除了碎片,但每个作业或进程的最后一页内总有一部分空间得不到利用果页面较大,则这一部分的损失仍然较大。 二段式管理的基本思想 把程序按内容或过程(函数)关系分成段,每段有自己的名字。一个用户作业或进程所包含的段对应一个二维线形虚拟空间,也就是一个二维虚拟存储器。段式管理程序以段为单位分配内存,然后通过地址影射机构把段式虚拟地址转换为实际内存物理地址。 程序通过分段(segmentation)划分为多个模块,如代码段、数据段、共享段。其优点是:可以分别编写和编译。可以针对不同类型的段采取不同的保护。可以按段为单位来进行共享,包括通过动态链接进行代码共享。 三段页式管理的实现原理 1 虚地址的构成 一个进程中所包含的具有独立逻辑功能的程序或数据仍被划分为段,并有各自的段号s。这反映相继承了段式管理的特征。其次,对于段s中的程序或数据,则按照一定的大小将其划分为不同的页。和页式系统一样,最后不足一页的部分仍占一页。这反映了段页式管理中的页式特征。从而,段页式管理时的进程的虚拟地址空间中的虚拟地址由三部分组成:即段号s,页号P和页内相对地址d。虚拟空间的最小单位是页而不是段,从而内存可用区也就被划分成为着干个大小相等的页面,且每段所拥有的程序和数据在内存中可以分开存放。分段的大小也不再受内存可用区的限制。 2 段表和页表

DELPHI和C指针与内存分配比较

delphi和c指针与内存分配比较 1.动态变量 对于动态分内存的变量,使用System单元的下面两个函数: procedure New(var P:Pointer);//为变更分配内存 procedure Dispose(var P:Pointer);//释放内存 其中P为变量地址 示例: type Str18=string[18]; var P:^Str18; begin New(P); P^:='Now you see it...'; Dispose(P);{Now you don't...} end; ///////////////////////////// Delphi里自己管理内存的两对函数new(),dispose()和getmem(),freemem() delphi的指针 大家都认为,C语言之所以强大,以及其自由性,很大部分体现在其灵活的指针运用上。因此,说指针是C语言的灵魂,一点都不为过。同时,这种说法也让很多人产生误解,似乎只有C语言的指针才能算指针。Basic不支持指针,在此不论。其实,Pascal语言本身也是支持指针的。从最初的Pascal发展至今的Object Pascal,可以说在指针运用上,丝毫不会逊色于C 语言的指针。 以下内容分为八部分,分别是 一、类型指针的定义 二、无类型指针的定义 三、指针的解除引用 四、取地址(指针赋值) 五、指针运算 六、动态内存分配 七、字符数组的运算 八、函数指针 一、类型指针的定义。对于指向特定类型的指针,在C中是这样定义的: int*ptr; char*ptr; 与之等价的Object Pascal是如何定义的呢? var ptr:^Integer; ptr:^char; 其实也就是符号的差别而已。 二、无类型指针的定义。C中有void*类型,也就是可以指向任何类型数据的指针。Object Pascal为其定义了一个专门的类型:Pointer。于是, ptr:Pointer; 就与C中的 void*ptr; 等价了。 三、指针的解除引用。要解除指针引用(即取出指针所指区域的值),C的语法是(*ptr),ObjectPascal则是ptr^。 四、取地址(指针赋值)。取某对象的地址并将其赋值给指针变量,C的语法是 ptr=&Object; Object Pascal则是 ptr:=@Object; 也只是符号的差别而已。

CC++指针常见内存错误NULL指针野指针分析

C/C++指针和内存的相关问题分析 一、C/C++指针和内存的相关问题 以前在用C/C++编程的时候,经常会遇到内存读写错误,内存泄露等问题,后来记得看过一篇文章,大体意思阐述了“内存观念”全面贯彻到整个C/C++工程开发过程中的重要性和意义。因为C/C++较底层,指针的应用灵活而又功能强大,所以开发过程中,对内存的理解和把握非常必要。我今天看了几篇文章是针对C++指针和内存的一些分析和总结,觉得写的很好。我在此归纳总结了其中的一部分,包括常见的内存错误分析和NULL指针、野指针的介绍。 1.常见的内存错误及其对策 发生内存错误是件非常麻烦的事情。编译器不能自动发现这些错误,通常是在程序运行时才能捕捉到。而这些错误大多没有明显的症状,时隐时现,增加了改错的难度。常见的内存错误及其对策如下: (1)内存分配未成功,却使用了它;编程新手常犯这种错误,因为他们没有意识到内存分配会不成功。常用解决办法是,在使用内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数,那么在函数的入口处用assert(p!=NULL)进行检查。如果是用malloc或new来申请内存,应该用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。 (2)内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引用它;犯这种错误主要有两个起因:一是没有初始化的观念;二是误以为内存的缺省初值全为零,导致引用初值错误(例如数组)。内存的缺省初值究竟是什么并没有统一的标准,尽管有些时候为零值,我们宁可信其无不可信其有。所以无论用何种方式创建数组,都别忘了赋初值,即便是赋零值也不可省略。 (3)内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界;例如在使用数组时经常发生下标“多1”或者“少1”的操作。特别是在for循环语句中,循环次数很容易搞错,导致数组操作越界。 (4)忘记了释放内存,造成内存泄露;含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足,你看不到错误。终有一次程序突然死掉,系统出现提示:内存耗尽。动态内存的申请与释放必须配对,程序中malloc 与free的使用次数一定要相同,否则肯定有错误(new/delete同理)。 (5)释放了内存却继续使用它;有三种情况:A程序中的对象调用关系过于复杂,实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存,此时应该重新设计数据结构,从根本上解决对象管理的混乱局面。B函数的return语句写错了,注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”,因为该内存在函数体结

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