c语言动态内存分配的优缺点及注意事项

在大多数常见情况下，C语言编译程序会将静态变量和全局变量采用静态内存分配。这些能够确定大小的内存会在程序启动时分配好，大多数会存在于一个抽象的概念“堆”当中。而确定长度的局部变量则会在函数被调用时在栈中预分配，随着函数的返回和超过其作用域时被“销毁”。

然而，在一些情况下，需要动态地申请内存，比如动态链表，因为链表的长度是不确定的。为了提高内存利用率，需要提供一个函数向操作系统、内存池或其他地方申请内存，申请多少使用多少，不再需要时将内存释放归还。

通常使用malloc函数申请的内存存在于堆中，而通过非标准拓展vla分配的内存大概率存在于栈中（部分实现也在堆里）。

然而，动态分配内存并不完美。首先，从逻辑实现来说，动态内存分配需要一个内存管理程序，记录内存的分配大小、释放节点、空余节点，甚至添加一堆调试信息，这些操作需要额外占用内存，因此，实际使用的物理内存会大于申请的内存空间。其次，频繁的不同长度的动态内存分配与释放可能造成内存碎片。例如，将一连串100字节内存分配出去，其中一块内存被释放了，然后又申请99字节内存。于是，有一个1字节内存夹在一大片连续内存中，因为太小而得不到充足的利用。当这种离散零碎的小空间越来越多时，就会导致越来越多的碎片内存因无法利用而浪费。因此，为了避免这种情况，往往会对申请内存进行对齐，实际分配内存大小会大于申请内存大小，从而增加内存利用率。

另外，现代操作系统中，为了物理内存的利用率、安全性和复用性，会结合硬件支持对内存进行段式、页式或段页式管理。在这种分配机制中，极端情况下，即使仅使用1字节内存，也可能占据整页内存，导致页内其他内存得不到利用而浪费。

刚好，我这里有C语言资料包，私信我领取