基本介紹
- 中文名：動態記憶體分配
- 外文名：memory allocation
- 簡稱：malloc
- 原型：extern void *malloc
- 頭檔案：stdlib.h
- 特點：由系統根據程式的需要即時分配
函式定義,工作機制,與new的區別,
函式定義
其函式原型為void *malloc(unsigned int size)；其作用是在記憶體的動態存儲區中分配一個長度為size的連續空間。此函式的返回值是分配區域的起始地址，或者說，此函式是一個指針型函式，返回的指針指向該分配域的開頭位置。
如果分配成功則返回指向被分配記憶體的指針(此存儲區中的初始值不確定)，否則返回空指針NULL。當記憶體不再使用時，應使用free()函式將記憶體塊釋放。函式返回的指針一定要適當對齊，使其可以用於任何數據對象。
關於該函式的原型，在以前malloc返回的是char型指針，新的ANSIC標準規定，該函式返回為void型指針，因此必要時要進行類型轉換。它能向系統申請分配一個長度為num_bytes（或size）個位元組的記憶體塊。
一般它需和free函式配對使用。free函式能釋放某個動態分配的地址，表明不再使用這塊動態分配的記憶體了，實現把之前動態申請的記憶體返還給系統。
工作機制
malloc函式的實質體現在，它有一個將可用的記憶體塊連線為一個長長的列表的所謂空閒鍊表。調用malloc函式時，它沿連線表尋找一個大到足以滿足用戶請求所需要的記憶體塊。然後，將該記憶體塊一分為二（一塊的大小與用戶請求的大小相等，另一塊的大小就是剩下的位元組）。接下來，將分配給用戶的那塊記憶體傳給用戶，並將剩下的那塊（如果有的話）返回到連線表上。調用free函式時，它將用戶釋放的記憶體塊連線到空閒鏈上。到最後，空閒鏈會被切成很多的小記憶體片段，如果這時用戶申請一個大的記憶體片段，那么空閒鏈上可能沒有可以滿足用戶要求的片段了。於是，malloc函式請求延時，並開始在空閒鏈上翻箱倒櫃地檢查各記憶體片段，對它們進行整理，將相鄰的小空閒塊合併成較大的記憶體塊。如果無法獲得符合要求的記憶體塊，malloc函式會返回NULL指針，因此在調用malloc動態申請記憶體塊時，一定要進行返回值的判斷。
Linux Libc6採用的機制是在free的時候試圖整合相鄰的碎片，使其合併成為一個較大的free空間。
與new的區別
從本質上來說，malloc（Linux上具體實現可以參考man malloc，glibc通過brk()&mmap()實現）是libc裡面實現的一個函式，如果在source code中沒有直接或者間接include過stdlib.h，那么gcc就會報出error：‘malloc’ was not declared in this scope。如果生成了目標檔案（假定動態連結malloc），如果運行平台上沒有libc（Linux平台，手動指定LD_LIBRARY_PATH到一個空目錄即可），或者libc中沒有malloc函式，那么會在運行時（Run-time）出錯。new則不然，是c++的關鍵字，它本身不是函式。new不依賴於頭檔案，c++編譯器就可以把new編譯成目標代碼（g++4.6.3會向目標中插入_Znwm這個函式，另外，編譯器還會根據參數的類型，插入相應的構造函式）。
