C++中內(nèi)存的格局如何劃分?分別存放什么數(shù)據(jù)?
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內(nèi)存分配方式有三種:(1) 從靜態(tài)存儲(chǔ)區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時(shí)候就已經(jīng)分配好,這塊內(nèi)存在程序的整個(gè)運(yùn)行期間都存在。例如全局變量,static變量。(2) 在棧上創(chuàng)建。在執(zhí)行函數(shù)時(shí),函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲(chǔ)單元都可以在棧上創(chuàng)建,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí)這些存儲(chǔ)單元自動(dòng)被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中,效率很高,但是分配的內(nèi)存容量有限。主要是局部變量,如函數(shù)的參數(shù)、在函數(shù)內(nèi)部聲明的變量(3) 從堆上分配,亦稱動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。程序在運(yùn)行的時(shí)候用malloc或new申請(qǐng)任意多少的內(nèi)存,程序員自己負(fù)責(zé)在何時(shí)用free或delete釋放內(nèi)存。動(dòng)態(tài)內(nèi)存的生存期由我們決定,使用非常靈活,但問題也最多。
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一、為什么用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配 但我們未學(xué)習(xí)鏈表的時(shí)候,如果要存儲(chǔ)數(shù)量比較多的同類型或同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)的時(shí)候,總是使用一個(gè)數(shù)組。比如說我們要存儲(chǔ)一個(gè)班級(jí)學(xué)生的某科分?jǐn)?shù),總是定義一個(gè)float型(存在0。5分)數(shù)組:float score[30]; 但是,在使用數(shù)組的時(shí)候,總有一個(gè)問題困擾著我們:數(shù)組應(yīng)該有多大? 在很多的情況下,你并不能確定要使用多大的數(shù)組,比如上例,你可能并不知道該班級(jí)的學(xué)生的人數(shù),那么你就要把數(shù)組定義得足夠大。這樣,你的程序在運(yùn)行時(shí)就申請(qǐng)了固定大小的你認(rèn)為足夠大的內(nèi)存空間。即使你知道該班級(jí)的學(xué)生數(shù),但是如果因?yàn)槟撤N特殊原因人數(shù)有增加或者減少,你又必須重新去修改程序,擴(kuò)大數(shù)組的存儲(chǔ)范圍。這種分配固定大小的內(nèi)存分配方法稱之為靜態(tài)內(nèi)存分配。但是這種內(nèi)存分配的方法存在比較嚴(yán)重的缺陷,特別是處理某些問題時(shí):在大多數(shù)情況下會(huì)浪費(fèi)大量的內(nèi)存空間,在少數(shù)情況下,當(dāng)你定義的數(shù)組不夠大時(shí),可能引起下標(biāo)越界錯(cuò)誤,甚至導(dǎo)致嚴(yán)重后果。 那么有沒有其它的方法來解決這樣的外呢體呢?有,那就是動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。 所謂動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配就是指在程序執(zhí)行的過程中動(dòng)態(tài)地分配或者回收存儲(chǔ)空間的分配內(nèi)存的方法。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配不象數(shù)組等靜態(tài)內(nèi)存分配方法那樣需要預(yù)先分配存儲(chǔ)空間,而是由系統(tǒng)根據(jù)程序的需要即時(shí)分配,且分配的大小就是程序要求的大小。從以上動(dòng)、靜態(tài)內(nèi)存分配比較可以知道動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配相對(duì)于景泰內(nèi)存分配的特點(diǎn): 1、不需要預(yù)先分配存儲(chǔ)空間; 2、分配的空間可以根據(jù)程序的需要擴(kuò)大或縮小。 二、如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配及其管理 要實(shí)現(xiàn)根據(jù)程序的需要?jiǎng)討B(tài)分配存儲(chǔ)空間,就必須用到以下幾個(gè)函數(shù) 1、malloc函數(shù) malloc函數(shù)的原型為:void *malloc (unsigned int size) 其作用是在內(nèi)存的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)區(qū)中分配一個(gè)長(zhǎng)度為size的連續(xù)空間。其參數(shù)是一個(gè)無符號(hào)整形數(shù),返回值是一個(gè)指向所分配的連續(xù)存儲(chǔ)域的起始地址的指針。還有一點(diǎn)必須注意的是,當(dāng)函數(shù)未能成功分配存儲(chǔ)空間(如內(nèi)存不足)就會(huì)返回一個(gè)NULL指針。所以在調(diào)用該函數(shù)時(shí)應(yīng)該檢測(cè)返回值是否為NULL并執(zhí)行相應(yīng)的操作。 下例是一個(gè)動(dòng)態(tài)分配的程序:#include#includemain(){ int count,*array; /*count是一個(gè)計(jì)數(shù)器,array是一個(gè)整型指針,也可以理解為指向一個(gè)整型數(shù)組的首地址*/ if((array(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL) { printf("不能成功分配存儲(chǔ)空間。"); exit(1); } for (count=0;count〈10;count++) /*給數(shù)組賦值*/ array[count]=count; for(count=0;count〈10;count++) /*打印數(shù)組元素*/ printf("%2d",array[count]);} 上例中動(dòng)態(tài)分配了10個(gè)整型存儲(chǔ)區(qū)域,然后進(jìn)行賦值并打印。例中if((array(int *) malloc(10*sizeof(int)))==NULL)語(yǔ)句可以分為以下幾步: 1)分配10個(gè)整型的連續(xù)存儲(chǔ)空間,并返回一個(gè)指向其起始地址的整型指針 2)把此整型指針地址賦給array 3)檢測(cè)返回值是否為NULL 2、free函數(shù) 由于內(nèi)存區(qū)域總是有限的,不能不限制地分配下去,而且一個(gè)程序要盡量節(jié)省資源,所以當(dāng)所分配的內(nèi)存區(qū)域不用時(shí),就要釋放它,以便其它的變量或者程序使用。這時(shí)我們就要用到free函數(shù)。 其函數(shù)原型是:void free(void *p) 作用是釋放指針p所指向的內(nèi)存區(qū)。 其參數(shù)p必須是先前調(diào)用malloc函數(shù)或calloc函數(shù)(另一個(gè)動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)區(qū)域的函數(shù))時(shí)返回的指針。給free函數(shù)傳遞其它的值很可能造成死機(jī)或其它災(zāi)難性的后果。 注意:這里重要的是指針的值,而不是用來申請(qǐng)動(dòng)態(tài)內(nèi)存的指針本身。例:int *p1,*p2;p1=malloc(10*sizeof(int));p2=p1;……free(p2) /*或者free(p2)*/ malloc返回值賦給p1,又把p1的值賦給p2,所以此時(shí)p1,p2都可作為free函數(shù)的參數(shù)。 malloc函數(shù)是對(duì)存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行分配的。 free函數(shù)是釋放已經(jīng)不用的內(nèi)存區(qū)域的。 所以由這兩個(gè)函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)存區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配并進(jìn)行簡(jiǎn)單的管理了。
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建議你看看C++對(duì)象模型這本書,就明白了(如果你覺得內(nèi)容不是太深)
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問題太籠統(tǒng)了……