Распределение памяти. Динамическое выделение памяти

Работа с динамической памятью с помощью библиотечных функций malloc (calloc) и free

Средства для динамического выделения и освобождения памяти описаны в заголовочных файлах malloc.h и stdlib.h стандартной библиотеки (файл malloc.h ).

Функции malloc(), calloc() и realloc() динамически выделяют память в соответствии со значениями параметров и возвращают адрес начала выделенного участка памяти. Для универсальности тип возвращаемого значения каждой из этих функций есть void *. Этот указатель можно преобразовать к указателю любого типа с помощью операции явного приведения типа ( тип * ).

Функция free() освобождает память, выделенную перед этим с помощью одной из трех функций malloc(), calloc() или realloc(). Сведения об участке памяти передаются в функцию free() с помощью указателя – параметра типа void *. Преобразование указателя любого типа к типу void * выполняется автоматически, поэтому вместо формального параметра void *bl можно подставить в качестве фактического параметра указатель любого типа без операции явного приведения типов.

Пример 2. Ввести и напечатать в обратном порядке набор вещественных чисел, количество которых заранее не фиксировано, а вводится до начала ввода самих числовых значений.

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){
  float* t; //Указатель для выделяемого блока памяти 
  int i,n;
  printf("n=");//n - число элементов
  scanf("%d", &n);
  t=(float *)malloc(n*sizeof(float));
  for (i=0; i<n; i++){ //цикл ввода чисел
    printf("x[%d]=",i);
    scanf("%f", &t[i]);
  }
  //цикл печати результатов
  for (i=n-1; i>=0; i--){
    printf("\nx[%d]=%f",i,t[i]);
  }
  free(t); //освобождает память
  system("pause");
  return 0;
}

В программе int n – количество вводимых чисел типа float, float* t – указатель на начало области, выделяемой для размещения n вводимых чисел. Указатель t принимает значение адреса области, выделяемой для n значений типа float. Доступ к участкам памяти выделенной области выполняется с помощью операции индексирования: t[i] и t[i-1]. Оператор free(t); содержит вызов функции, освобождающей выделяемую ранее динамическую память и связанной с указателем t.

Ключевые термины

Динамическая память – это память, выделяемая программе для ее работы за вычетом сегмента данных, стека, в котором размещаются локальные переменные подпрограмм и собственно тела программы.

Динамические переменные – это переменные, определенные в области динамической памяти.

Операция выделения динамической памяти – это выделение достаточного для размещения величины участка динамической памяти.

Операция освобождения динамической памяти – это освобождение участка динамической памяти, выделенного ранее.

Сегмент данных – это непрерывная область памяти, в которой размещаются объявленные в программе переменные.

Функция выделения динамической памяти – это функция выделения памяти в соответствии со значениями параметров, возвращающая адрес начала выделенного участка памяти.

Функция освобождения динамической памяти – это функция освобождения динамической памяти, выделенной ранее.

Краткие итоги

1. В ходе выполнения программ выделяются статическая и динамическая области памяти.
2. Возможны три варианта работы с динамической памятью: указатель определяется как локальный объект автоматической или статической памяти, указатель является глобальным объектом для блока памяти.
3. Доступ к участкам динамической памяти осуществляется через динамические переменные.
4. Работа с динамической памятью начинается с выделения участка памяти, а завершается освобождением ранее выделенного участка.
5. Выделение и освобождение динамической памяти выполняется с помощью операций или функций для работы с динамической памятью.