Malloc'u C'de ne zaman kullanmalıyım ve ne zaman kullanmam?

Malloc () 'un nasıl çalıştığını anlıyorum. Sorum şu, şöyle şeyler göreceğim:

#define A_MEGABYTE (1024 * 1024)

char *some_memory;
size_t size_to_allocate = A_MEGABYTE;
some_memory = (char *)malloc(size_to_allocate);
sprintf(some_memory, "Hello World");
printf("%s\n", some_memory);
free(some_memory);

Kısalık uğruna hata kontrolünü atladım. Sorum şu, bellekteki bazı statik depolamaya bir işaretçi başlatarak yukarıdakileri yapamaz mısınız? belki:

char *some_memory = "Hello World";

Saklamanız gereken değerleri bildirmek / başlatmak yerine, aslında hangi noktada hafızayı kendiniz ayırmanız gerekiyor?

char *some_memory = "Hello World";

bir dizge sabitine işaretçi oluşturmaktır. Bu, "Merhaba Dünya" dizesinin hafızanın salt okunur bölümünde bir yerde olacağı ve sizin sadece ona bir işaretçiniz olduğu anlamına gelir. Dizeyi salt okunur olarak kullanabilirsiniz. Sen olamaz buna değişiklikleri yapın. Misal:

some_memory[0] = 'h';

Bela istiyor.

Diğer yandan

some_memory = (char *)malloc(size_to_allocate);

bir char dizisi (bir değişken) ve bazı_memory noktaları bu ayrılmış belleğe ayırmaktır. Şimdi bu dizi hem okuma hem de yazma. Şimdi yapabilirsiniz:

some_memory[0] = 'h';

ve dizi içeriği "merhaba Dünya" olarak değişir

Tam bu örnek için, malloc çok az kullanışlıdır.

Malloc'un gerekli olmasının birincil nedeni, kod kapsamından farklı bir ömrü olması gereken verilere sahip olmanızdır. Kodunuz bir rutinde malloc'u çağırır, işaretçiyi bir yerde saklar ve sonunda farklı bir rutinde ücretsiz olarak çağırır.

İkincil bir neden ise, C'nin yığında bir ayırma için yeterli alan olup olmadığını bilmesinin bir yolu olmamasıdır. Kodunuzun% 100 sağlam olması gerekiyorsa, malloc kullanmak daha güvenlidir çünkü kodunuz tahsisin başarısız olduğunu bilebilir ve halledebilir.

malloc, derleme zamanında işlenen ve dolayısıyla boyutu değiştirilemeyen merhaba dünya örneğiniz gibi statik bildirimlerle karşılaştırıldığında, çalışma zamanında belleği ayırmak, yeniden tahsis etmek ve boşaltmak için harika bir araçtır.

Bu nedenle Malloc, dosya içeriklerini okumak veya soketlerle uğraşmak gibi rastgele boyuttaki verilerle uğraşırken ve işlenecek verilerin uzunluğunun farkında olmadığınız zamanlarda her zaman yararlıdır.

Elbette, verdiğiniz gibi önemsiz bir örnekte, malloc sihirli "doğru iş için doğru araç" değildir, ancak daha karmaşık durumlarda (örneğin, çalışma zamanında rastgele boyutta bir dizi oluşturmak), bunun tek yolu budur. Git.

Kullanmanız gereken belleğin tam boyutunu bilmiyorsanız, dinamik ayırmaya ( malloc) ihtiyacınız vardır . Bir örnek, bir kullanıcının uygulamanızda bir dosya açması olabilir. Dosyanın içeriğini belleğe okumanız gerekecek, ancak kullanıcı dosyayı çalışma zamanında yerinde seçtiği için tabii ki dosyanın boyutunu önceden bilmiyorsunuz. Dolayısıyla, temel mallocolarak önceden üzerinde çalıştığınız verilerin boyutunu bilmediğinizde ihtiyacınız var . En azından kullanmanın ana nedenlerinden biri bu malloc. Derleme zamanında boyutunu zaten bildiğiniz (ayrıca onu değiştirmek istemediğiniz) basit bir dizeye sahip örneğinizde, bunu dinamik olarak ayırmanın pek bir anlamı yoktur.

Biraz konu dışı, ama ... kullanırken hafıza sızıntısı yaratmamak için çok dikkatli olmalısın malloc. Bu kodu düşünün:

int do_something() {
    uint8_t* someMemory = (uint8_t*)malloc(1024);

    // Do some stuff

    if ( /* some error occured */ ) return -1;

    // Do some other stuff

    free(someMemory);
    return result;
}

Bu kodda neyin yanlış olduğunu görüyor musunuz? Arasında bir koşullu Dönüş ifadesi var mallocve free. İlk başta iyi görünebilir ama bir düşünün. Bir hata varsa, ayırdığınız belleği boşaltmadan geri döneceksiniz. Bu, bellek sızıntılarının yaygın bir kaynağıdır.

Elbette bu çok basit bir örnek ve burada hatayı görmek çok kolay, ancak işaretçiler, mallocs, frees ve her türlü hata işlemeyle dolu yüzlerce satır kod hayal edin . İşler gerçekten çok hızlı bir şekilde dağınık hale gelebilir. Bu, uygulanabilir durumlarda modern C ++ 'yı C'ye tercih etmemin nedenlerinden biri, ancak bu tamamen başka bir konu.

Bu yüzden ne zaman kullanırsanız kullanın malloc, hafızanızın olabildiğince büyük olacağından emin olun free.

char *some_memory = "Hello World";
sprintf(some_memory, "Goodbye...");

yasa dışıdır, dize değişmezleri const.

Bu, yığın üzerinde veya genel olarak (bildirildiği yere bağlı olarak) 12 baytlık bir karakter dizisi tahsis edecektir.

char some_memory[] = "Hello World";

Daha fazla manipülasyon için yer bırakmak istiyorsanız, dizinin daha büyük boyutta olması gerektiğini belirtebilirsiniz. (Lütfen yığına 1MB koymayın.)

#define LINE_LEN 80

char some_memory[LINE_LEN] = "Hello World";
strcpy(some_memory, "Goodbye, sad world...");
printf("%s\n", some_memory);

Belleği ayırmanın gerekli olmasının bir nedeni, onu çalışma zamanında değiştirmek istemenizdir. Bu durumda, yığın üzerinde bir malloc veya bir tampon kullanılabilir. Bir işaretçiye "Merhaba Dünya" atamanın basit örneği, "tipik olarak" çalışma zamanında değiştirilemeyen belleği tanımlar.