九、内存管理、位运算

1.操作系统内存管理

1)内存分布：

2)堆和栈的区别：

栈区：

(1)栈区用来保存局部变量、函数的形参返回值、及函数调用时的保护现场；

(2)栈区由操作系统自动管理；

(3)栈区默认大小为8M， 比堆区空间小；

(4)栈的访问效率要比堆的访问效率高；

堆区：

(1)堆区由开发人员手动申请和释放，使用完时及时释放，否则造成内存泄露。

(2)堆区空间比栈空间大，访问效率相对较低。

堆区空间使用场景：

在函数中开辟的空间，希望随着函数结束，该空间任然存在，可以去堆上开辟。

当需要的空间比较大时，可以去堆上开辟，栈区空间有限，默认8M。

堆区空间使用（动态内存分配）：

void *malloc(size_t size);

功能：向堆区申请内存空间

参数：

        size：申请的空间字节数

返回值：

       成功：返回申请到的空间首地址

        失败：NULL

void free(void *ptr);

功能：释放申请的堆区空间

参数：

        ptr：申请到的堆区的空间首地址。

        void *calloc(size_t nmemb, size_t size);

功能：向堆区申请数组空间，并清空成0

参数：

        nmemb：申请的数组的元素个数

        size：数组中的每个元素占的字节数

返回值：

        成功：返回申请到的空间首地址

        失败：NULL

示例代码：

int *p = malloc(4);

if (NULL == p)

{

        printf("malloc error\n");

        return 0;

}

*p = 10;

printf("*p = %d\n", *p);

free(p);

struct stu *ps = malloc(sizeof(struct stu));

if (NULL == ps)

{

        printf("malloc error\n");

        return 0;

}

//ps->name = "zhangsan"; X

strcpy(ps->name, "zhangsan");

ps->age = 10;

ps->score = 100;

printf("%s %d %d\n", ps->name, ps->age, ps->score);

free(ps);

char *pstr = malloc(100);

if (NULL == pstr)

{

        printf("malloc error\n");

        return 0;

}

strcpy(pstr, "hello world");

printf("pstr->%s\n", pstr);

free(pstr);

内存泄露：程序运行过程中，堆区申请的空间在使用完没有释放，则造成内存泄露。

避免内存泄露：堆区申请的空间使用完，及时使用free()进行释放。

3)动态数组：

int *pa = malloc(ARRAY_LEN*sizeof(int));

if (NULL == pa)

{

        printf("malloc error\n");

        return 0;

}

for (int i = 0; i < ARRAY_LEN; ++i)

{

        pa[i] = i;

}

for (int i = 0; i < ARRAY_LEN; ++i)

{

        printf("%d ", pa[i]);

}

printf("\n");