第十章 内存管理当./a.out 运行起来后系统会给a.out分配一段内存区域1、code 存放编写好的c语言代码。 只读特性在运行期间不能修改2、data 数据段。 存储全局变量和被static 修改的变量细分data 数据段有初值的全局变量和static 变量bss 未初始化的数据段。包含没有给初值的全局变量和static 变量。由系统负责初始化为0rodata 只读数据段。其中包含字符串常量3、heap 堆区 2.9G 程序在运行时需要内存的时候在堆中申请。相对堆空间比较大可以自动增长如果需要空间需要手动申请(malloc)。使用完毕后需要手动释放内存(free). 申请内存后没有释放的那么这段空间一致存在直到释放或程序关闭。由程序员决定生命周期4、共享区 只存储库函数的实现。比如 printfscanf 共享库(动态库文件) ldd ./a.out5、栈区 堆栈8M 内存空间自动申请和释放。 局部变量函数参数返回地址。出了作用域内存就会释放作用可以获得相对大的内存内存使用率提供内存的泄露只申请堆内存空间不释放。 系统内存空间枯竭程序会异常退出。当申请堆空间后不小心把保存堆空间地址的指针被覆盖了。 那么原来保存的堆空间就丢失了#include stdlib.h malloc 分配堆空间内存 参数是需要内存的大小。 返回值是分配到堆内存空间的地址值。地址值需要 保留好直到释放前。 void *malloc(size_t size); 释放对内存空间 参数如要传入当时malloc的返回值。这个值要和但是分配空间的地址值一致。 void free(void *ptr); 释放完后 ptr NULL 不然ptr 是野指针。 也不要试图去访问原来的堆空间数据。 从逻辑上认为堆 空间数据生命周期结束数据结构程序设计 数据结构 算法定义一组用来保存一种或多种特定关系的数据集合组织和存储数据数据与数据之间的关系逻辑结构数据元素与元素之间的关系集合平等关系线性结构元素与元素之间一对一的关系(顺序表链表队列、栈)树形结构元素与元素之间一对多的关系(二叉树)图形结构元素与元素之间多对多的关系(图)物理结构数据元素在计算机内存中的存储方式顺序结构选用一段连续的内存空间(数组)数据访问方便O1元素插入和删除需要移动大量数据效率低预分配内存空间链式结构选用非连续的内存空间(链表)数据访问需要遍历On插入和删除元素方便不需要预分配可以动态存储可以有效利用内存碎片 内存碎片一些游离的小的内存空间散列结构哈希结构将要存储的数据的关键字和存储位置之间构建映射关系哈希函数存储和查找都根据映射关系查找为了提高数据的查找效率索引存储通关索引表寻找数据的存储位置。为了提高数据的查找效率设计思想封装--模块化--高内聚一个功能模块只做一件事低耦合模块与模块之间的关联度低链表单向链表link.h#ifndef __LINK_H__ #define __LINK_H__ //存储的数据类型 typedef int Datatype_t; //链表结点类型 typedef struct node { Datatype_t data; //链表数据域 struct node *pnext; //链表的指针域 }Node_t; //链表对象类型 typedef struct link { Node_t *phead; //链表头结点地址 int clen; //链表当前结点个数 }Link_t; extern Link_t *create_link(); extern int insert_link_head(Link_t *plink, Datatype_t data); extern void show_link(Link_t *plink); extern int insert_link_tail(Link_t *plink, Datatype_t data); extern int is_empty_link(Link_t *plink); extern int delete_link_head(Link_t *plink); extern int delete_link_tail(Link_t *plink); #endif遍历#include link.h #include stdio.h #include stdlib.h Link_t *create_link() { Link_t *plink malloc(sizeof(Link_t)); if (NULL plink) { printf(malloc error\n); return NULL; } plink-phead NULL; plink-clen 0; return plink; } void show_link(Link_t *plink) { Node_t *ptmp plink-phead; while (NULL ! ptmp) { printf(%d , ptmp-data); ptmp ptmp-pnext; } printf(\n); }头插int is_empty_link(Link_t *plink) { if (NULL plink-phead) { return 1; } return 0; } int insert_link_tail(Link_t *plink, Datatype_t data) { Node_t *pnode malloc(sizeof(Node_t)); if (NULL pnode) { printf(malloc error\n); return -1; } pnode-data data; pnode-pnext NULL; if (is_empty_link(plink)) { plink-phead pnode; } else { Node_t *p plink-phead; while (p-pnext ! NULL) { p p-pnext; } p-pnext pnode; } plink-clen; return 0; }#include link.h #include stdio.h int main(int argc, const char *argv[]) { Link_t *plink NULL; plink create_link(); if (NULL plink) { return -1; } insert_link_head(plink, 1); insert_link_head(plink, 2); insert_link_head(plink, 3); insert_link_head(plink, 4); insert_link_head(plink, 5); show_link(plink); }尾插int delete_link_head(Link_t *plink) { if (is_empty_link(plink)) { return 0; } Node_t *pfree plink-phead; plink-phead pfree-pnext; free(pfree); plink-clen--; return 0; }#include link.h #include stdio.h int main(int argc, const char *argv[]) { Link_t *plink NULL; plink create_link(); if (NULL plink) { return -1; } insert_link_head(plink, 1); insert_link_head(plink, 2); insert_link_head(plink, 3); insert_link_head(plink, 4); insert_link_head(plink, 5); show_link(plink); insert_link_tail(plink, 6); insert_link_tail(plink, 7); insert_link_tail(plink, 8); insert_link_tail(plink, 9); insert_link_tail(plink, 10); show_link(plink); return 0 }头删:int delete_link_head(Link_t *plink) { if (is_empty_link(plink)) { return 0; } Node_t *pfree plink-phead; plink-phead pfree-pnext; free(pfree); plink-clen--; return 0; }delete_link_head(plink); //直接调用函数尾删int delete_link_tail(Link_t *plink) { if (is_empty_link(plink)) { return 0; } else if (1 plink-clen) { delete_link_head(plink); } else { Node_t *p plink-phead; while (p-pnext-pnext ! NULL) { p p-pnext; } free(p-pnext); p-pnext NULL; plink-clen--; } return 0; }delete_link_tail(plink); //直接调用函数释放内存void destroy_link(Link_t *plink) { while (!is_empty_link(plink)) { delete_link_head(plink); } free(plink); }内存泄露检查valgrind GNU提供的一个内存错误检查软件安装sudo apt-get install valgrind