内存管理

linux系统实现了X/Open规范，除了一些特殊的嵌入式应用程序外，linux程序绝不允许直接访问物理内存。也许应用程序看起来好像可以这样做，但这只是内核制造的一个假象。

linux为应用程序提供了巨大的可寻址地址空间，32位系统地址空间为4G，linux还提供了内存保护机制，避免不同的应用程序之间的相互干扰。实际上，linux系统的交换空间技术(swap)，使得应用程序能够访问比实际物理内存更大的内存空间。

 

1.内存分配

使用标准C库函数中的malloc()来分配动态内存。

#include

void *malloc(size_t size);

 

如果请求分配的内存大小要比实际的物理内存大，并不会导致请求失败，这是因为：刚开始，内核只是通过使用空闲的物理内存满足应用程序的内存请求，当物理内存被耗尽时，系统就会开始使用所谓的交换空间（swap space)。在linux系统上，swap space是一个在安装系统时分配的独立的磁盘区域。内核会在物理内存和交换空间之间移动数据和程序代码，使得每次读写内存时，数据看起来总像是已存在于物理内存中。

 

linux系统中，如果不使用GNU C函数库，从0地址处读数据是不允许的，更不用说写操作了。如果使用GNU C函数库，还能够容忍对0地址的读操作。

 

两个不是很常用的内存分配函数：

void *calloc(size_t numer_of_elements,size_t element_size);

void *realloc(void *existing_memory,size_t new_size);

 

calloc是为一个结构数组分配内存，因此需要把元素个数和每个元素的大小作为参数，它所分配的内存将全部初始化为0,。calloc成功返回指向数组中第一个元素的指针。与malloc类似，后续的calloc调用无法保证能返回一个连续的空间。

realloc用来改变先前已经分配的内存块的长度，它需要传递一个指向先前通过malloc，calloc或realloc调用分配的内存的指针，然后根据new_size参数的值来增加或减少其长度，为了完成这个任务，realloc函数可能不得不移动数据，因此，在内存被重新分配之后，必须使用新的指针而不是realloc调用前的指针去访问内存。

 

如果realloc无法调整内存块的大小，它会返回一个NULL指针，因此下面的代码是绝对要避免的：

ptr_alloc=malloc(SIZE);
......
ptr_alloc=realloc(ptr_alloc,SIZE+5);

如果realloc调用失败，将导致ptr_alloc变为NULL，失去了以前分配的内存的地址，解决办法是使用一个临时变量temp,将temp作为realloc的返回值，而不是直接使用ptr_alloc保存realloc的返回值。

 

2.内存释放

#include

void free(void *ptr_to_memory);

释放malloc，realloc，calloc调用分配的内存。

free函数和alloc函数成对出现，是要养成的思维习惯。