内存管理

• c程序动态地址空间分布

• 无论什么变量，都要和这张图相对应

• static修饰后，它的生命周期变成全局的了？

  • 编译的时候编进了全局数据区

• 验证指针合法性

  • 指针如果有具体的指向（包括野指针），对应的合法性我们无法验证，确认指针的正常值的合法性，不是用户能做到的。
  • 所有的指针，如果没有被直接使用，必须设置为NULL
  • 在函数内部要验证指针的合法性，本质是验证指针！=NULL
  • 在内部有一个宏：assert 检测入口指针是否合法，在调试的时候，不是很推荐
  • “合法”：能够被用户直接使用！应用层面解决

struct str
{
	char* name;
	int scope;
};

void showprint(char *str)
{
	// 检测入口指针是否合法，在调试的时候
	assert(str);
	// if (str == NULL)return;
	printf("%s", str);
	// 合法性
}

int main()
{
	struct str zhan = { NULL,0 };
	zhan.name = malloc(32);
	strcpy(zhan.name, "tom");

	showprint(zhan.name);
	
	return 0;
}

• 在开辟空间后，最好是初始化一下
• 空间越界，不一定报错，有可能还是能访问的
  • 越界是一个很严重的问题，但是不一定能表现出来

int main()
{
	// 开辟空间
	int* p = malloc(sizeof(int) * 30);
	// 初始化空间
	memset(p, 0, sizeof(int) * 30);

	for (int i = 0; i < 30; i++)
	{
		printf("%d \n", p[i]);
	}

	return 0;
}

• 内存泄漏，只申请不释放
• 如果程序退出了内存泄漏问题还存在吗？
  • 内存泄漏：什么样的程序，最怕内存泄漏问题？
    • 永远不会主动退出的程序最害怕。
    • 操作系统本身，杀毒软件，服务器程序
    • 常驻（内存）进程（程序）

int main()
{
	while (1)
	{
		int* p = malloc(1024);
	}

	return 0;
}

free

• 实际malloc申请空间的时候，系统给你的其实更多！
• 多出来的部分：
  • 记录这次申请的更详细信息
  • 申请了多大的空间
  • 申请堆空间，大空间好，还是小空间好？
  • 大空间好。
  • 栈上申请小空间。

int main()
{
	// 释放的字节实际上要比申请的多的多
	// 意味着申请一定不止 20 个字节
	char* p = (char*)malloc(sizeof(char) * 20);

	// 我们目前只知道堆空间的起始地址
	// 并没有要传入释放多少字节
	free(p);

	return 0;
}

• 所谓的free释放，到底在做什么？
• 改变指针，和目标堆空间的对应关系
• 所有的“关系”都是需要数据去维护的。
• 那为什么不能设置为NULL呢？
  • 没有必要。你没有权力进行访问，对系统不会造成影响，你非要去访问，需要手动释放。
  • 可以在free之后，带上p=NULL;

int main()
{
	char* p = (char*)malloc(sizeof(char) * 20);

	printf("before %p \n", p);
	free(p);
	printf("after %p \n", p);
	// 前后地址相同 ，但是free后就不能在访问堆空间这个地址了
	// 那为什么不能设置为NULL呢？

	return 0;
}

• 内存管理的本质是什么？
  • 空间什么时候申请，申请多少，什么时候释放，释放多少，释放多少的问题。
• 在c语言中：程序员+场景 = 内存管理