1 内存使用方式

1.1 内存管理

不同生存期lifetime对应于三种内存分配机制之一：

• 静态：在整个程序执行过程中保留的绝对地址
• 动态分配
  • 栈：以后到先出顺序分配的交易，具有函数调用和返回
  • 堆：根据用户的要求，在任意时间分配和处理

1.2 静态分配

Static 静态：是指在编译时和构建程序时链接时发生的情况。（不加载或运行）

由于静态变量由编译时分配，所以编译器可以知道其地址
即局部非static变量位置，编译器不知道，需要通过变量表

• 所有全局变量，无论它们是否已声明为静态变量（对另一个文件里不可见）
• 显式声明为静态的局部变量（仅在声明它们的函数中可见）
• 显式常量（包括字符串常量、集等）

值得注意的是：

• 静态分配的变量：在main运行之前分配和初始化其存储，并且直到main终止才进行释放。
• 静态分配的局部变量：仅在声明它们的函数中可见，但它们不会在每次调用函数时重新初始化。

例子一

例子二

AR: active record

静态分配缺点

• 命名成为一个问题
• 不适合运行时内存分配

例如，根据用户输入分配内存
递归过程是不可能的。
静态分配在程序期间保留内存，但仅临时使用。

1.3 动态分配

动态内存分配是在程序运行时对内存存储的分配。
这与静态内存分配（具有固定持续生命周期）不同。

栈

它是最常见的动态分配形式。
以后到先出顺序分配交易，具有函数调用和返回
是现代编程语言（包括 C 和C++）的标准功能，因为堆栈支持递归。
BTW：对齐不是所有CPU都支持

堆

可以在任意时间分配和释放内存，用于存储任意类型的数据

C语言库

获取内存：
malloc “memory allocation”
void* malloc (size_t size);
参数：希望从堆中获取的字节数
返回：指向刚刚分配的内存的指针

释放内存
void free (void *ptr);
参数：要释放的内存的指针，必须已使用 malloc（） 分配
完成后应将指针设置为 NULL

MSDN 微软的库

获取内存：

1. 内存分配，元素初始化为 0
   void *calloc( size_t num, size_t size );
2. 重新分配内存块：realloc
   void *realloc( void *ptr, size_t size );
   将 ptr 所指向的内存块的大小修改为 size，并将新的内存指针返回。
   设之前内存块的大小为 n，如果 size < n，那么截取的内容不会发生变化，如果 size > n，那么新分配的内存不会被初始化。

释放内存 //同
void free( void *memblock );

_msize(void *memblock) 得到获取内存元素大小

内存泄漏：失去对malloc内存的跟踪

栈 VS 堆

• 相同：两者都是从中分配内存的源
• 不同
  • 堆栈是自动的（隐式）
    当内存处于"范围内"时创建
    内存"范围外"时已销毁
  • 堆是手动的（显式）
    应要求创建
    应要求销毁

请注意，保存堆地址的指针有其自己的作用域。

1.4 内存分配算法

内存分配困难
malloc（） 必须分配以前未使用的内存。
所以必须有一个方法来确定哪些内存块可以使用。

First fit （列表中满足要求的第一个块）

Best fit (完全满足要求的块）

Worst fit (最大的块)

1.5 程序内存布局