C/C++ 内存管理

Hello！！大家早上中午晚上好！！！今天我们来复习C/C++的内存管理部分！！！

一、做几个题测试对内存分布的掌握

答案：

1.1说明：

栈区用来存放非静态局部变量、函数参数、返回值等，栈区是向下增长的；

堆区用来存放程序运行时动态内存分配，栈区是向上增长的；

数据段也叫（静态区），用来存放全局数据、静态数据；

代码段也叫（常量区），用来存放可执行代码、只读常量；

内存映射段用来做进程间通信；

二、malloc、calloc、realloc的区别

2.1malloc向系统申请字节数大小的空间，申请成功返回申请好的空间的地址，申请失败返回NULL；

int main()
{
	int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));//申请一个int大小的空间
	if(p1==NULL)//如果申请失败返回空
	{
		perror("malloc error!!");
        return 0;
	}
    *p1=10;
	int* p2 = (int*)malloc(20);//申请20字节大小的空间
	if (p2==NULL)
	{
	    perror("malloc error!!!");
        return 0;
	}
	*(p2+1)=10;
    free(p1);
    p1=NULL;
    free(p2);
    p2=NULL;
	return 0;
}

2.2calloc用来申请内存并初始化

int main()
{
	int* p1 = (int*)calloc(10,sizeof(int));
	if (p1 == NULL)
	{
		perror("calloc error!!!");
			return 0;
	}
	int* p2 = (int*)calloc(4, 5);
	if (p2 == NULL)
	{
		perror("calloc error！！！");
		return 0;
	}
	free(p1);
	p1 = NULL;
	free(p2);
	p2 = NULL;
	return 0;
}

   calloc函数原型：void*calloc（size_t num，size_t size）；calloc的用法：申请开辟num个内存大小为size字节的空间并初始化0，如果申请失败返回NULL，如果申请成功返回开辟好的空间的地址；

2.3realloc

realloc 函数原型： void * realloc(void* ptr,size_t size);

简单演示：

int main()
{
	int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);//开10个int大小空间
	if (p1 == NULL)
	{
		perror("malloc error!!!");
		return 0;
	}
	
	//给这个10个空间从0开始赋值，并打印
	int* start1 = p1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*p1 = i;
		p1++;
	}
	p1 = start1;
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << *p1 << " ";
		++p1;
	}
	cout << endl;

	//把p1指向空间再扩容10个int大小
	p1 = start1;
	int* p2 =(int*) realloc(p1, sizeof(int) * 20);
	if (p2 == NULL)
	{
		perror("realloc error!!!");
		free(p1);//如果扩容失败释放旧地址
		p1 = NULL;
		return 0;
	}

	//扩容成功
	//扩容成功有两种可能：1、原地扩 2、原地空间不够异地扩，把旧地址空间内容拷贝过来并释放旧空间
	p1 = p2;  //避免对旧地址的访问，把旧指针也指向新地址
	int* start2 = p2 + 10; //从新空间的第11个int开始赋值，并打印
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		*start2 = i;
		++start2;
	}
	for (int i = 0; i < 20; i++)
	{
		cout << *p1 << " ";
		p1++;
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

运行：

注意：

①realloc必须在malloc、calloc、realloc出来的空间上进行调整；

②当realloc的第一个参数（需要调整的空间的地址）为NULL时，realloc相当于malloc；

③当realloc的第二个参数（需要调整的空间大小）为0时，realloc相当于free（ptr）；

	
int main()
{
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 5);
	if (ptr1 == NULL)
	{
		perror("malloc error!!!");
		return 0;
	}
	int* cur1 = ptr1;
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		*cur1 = i;
		cout << *cur1;
		++cur1;
	}
	cout << endl;
	int* ptr2 = (int*)realloc(ptr1, 0);
if(ptr2==NULL)
{
    perror("realloc error!!!");
}
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		cout << *ptr1<<" ";//对已释放空间的访问！！
		ptr1++;
	}
	return 0;
}

运行：