Как очистить память c
Обновлено: 02.07.2024
До сих пор вы, вероятно, мало задумывались о том, как работает программа или как она работает. Что ж, большинству из нас известно, что программа — это файл, который загружается в память в какой-то неопределенный момент. Итак, учитывая приведенный ниже код, где хранятся a , b и c?
a , b и c хранятся в стеке, что является причудливым словом для небольшой области памяти, где временные переменные добавляются и удаляются в специальном способ. Все добавляется и удаляется, начиная сверху, как стопка карт. Обычно вы берете карты сверху, а иногда можете положить их сверху; эти операции со стеком называются pop и push соответственно. Таким образом, мы можем использовать дедуктивное рассуждение, чтобы сказать, что в стек помещается a, за которым следуют b и c. Отличительной особенностью распределения памяти в стеке является простота использования. Память выделяется достаточно быстро с минимальными накладными расходами. Когда вы закончите использовать память, она автоматически освободится. Это означает, что нам не нужно управлять памятью.
Хотя это отличный способ выделения памяти, было упомянуто, что стек обычно небольшой, а это означает, что вы не хотите помещать в стек большие переменные; в основном большие массивы и большие структуры. Если вы не хотите тратить свое драгоценное пространство в стеке, где и как вы можете выделить большие объемы памяти? К счастью, для этого зарезервирована большая область памяти. Эта область называется кучей. По сути, куча — это очень большой пул памяти, некоторые его части могут использоваться или не использоваться. К счастью, операционная система берет на себя сложную задачу управления им; все, что нам нужно знать, это как выделить память и освободить ее. К сожалению, если вы не освободите выделенную память, она останется выделенной до тех пор, пока вы этого не сделаете. Это может привести к утечке памяти, при которой вы потеряете расположение выделенной памяти и никогда не сможете ее освободить. Это может повлиять на производительность и, в конечном итоге, может привести к тому, что вашей программе не хватит памяти, что приведет к ее сбою. Нужно быть особенно осторожным при работе с динамическим выделением памяти.
В целом, выделение памяти в куче отлично подходит для больших переменных, а использование стека лучше всего подходит для небольших переменных.
Выделение памяти [ редактировать | изменить источник ]
Прежде чем мы начнем с некоторых примеров, важно знать, что все функции выделения памяти хранятся в заголовочном файле stdlib.h. Первая функция, с которой мы будем работать, это malloc, которая отвечает за выделение памяти. Эта функция принимает один параметр — размер выделенной памяти в size_t. size_t — это максимальное число, используемое для адресации памяти на компьютере, поэтому, например, на 32-разрядном компьютере size_t может выражать 4 ГБ.
Примечание. Фактический размер самого типа size_t будет составлять всего 4 байта на 32-разрядном компьютере, а не 4 ГиБ! size_t может, например, хранить адрес второго ГиБ в пределах своих 4 байтов. С рациональной точки зрения можно сказать, что size_t может адресовать любое место в памяти компьютера.
Теперь, когда мы знаем, как распределять память, давайте попробуем.
Мы только что создали динамический массив из десяти байтов, но во избежание ошибок всегда следует умножать количество нужных переменных на размер типа данных переменной. Взгляните на следующий пример и обратите внимание на использование оператора sizeof.
массив теперь гарантированно содержит десять типов int. Использование оператора sizeof позволяет нам сделать наш код переносимым и независимым от платформы, поскольку количество фактических байтов нас не касается.
Иногда просто не хватает памяти, а это означает, что malloc не гарантирует возврат указателя на полезную память. Если он не может выделить память, он вернет нулевой указатель, NULL . Если вы выделяете память, вы всегда должны проверять, чтобы у вас была доступная память, как показано в следующем примере.
Тем не менее, этот код нуждается в последней доработке. malloc возвращает пустой указатель, поэтому его следует привести к соответствующему типу данных, как показано ниже.
Предупреждение. Прежде чем вы начнете выделять память как сумасшедшую, вам нужно убедиться, что вы не выделяете «ничего». Это происходит, когда вы пытаетесь что-то вроде malloc(0) , которое не выделяет вам никакой памяти. Хуже того, он может вернуть нулевой указатель, но это не гарантируется. Это означает, что можно получить указатель на память, к которой не следует прикасаться, что, безусловно, поможет при сбое вашей программы.
Освобождение выделенной памяти [ edit | изменить источник ]
Теперь, когда вы выделили память, ваша программа будет хранить ее до тех пор, пока она существует. Это означает, что выделение больших блоков памяти может истощить ресурсы вашего компьютера. В какой-то момент вы захотите вернуть эту память. Бесплатная функция может помочь нам здесь. Он освобождает выделенную память, что позволяет компьютеру позже выделить больше.Использовать бесплатно просто; все, что требуется, это один параметр, указатель на выделенную память. Демонстрация приведена ниже.
Предупреждение. Высвобождение незанятого указателя вызовет неопределенное поведение. К счастью, free ничего не сделает, если вы попытаетесь освободить нулевой указатель. Никогда не пытайтесь освободить то, что никогда не выделялось изначально!
Изменение размера выделенной памяти [ edit | изменить источник ]
Хорошо, что мы можем выделять и освобождать память, но что, если мы хотим изменить размер выделенной памяти? Это можно сделать с помощью функции realloc. Эта функция принимает два параметра: указатель на выделенную память и ее новый размер. В зависимости от невидимых переменных, realloc может изменить местоположение оригинала. К счастью, он возвращает нам новое местоположение.
Как вы, наверное, заметили, realloc возвращает указатель void, который мы должны преобразовать в тип нашей переменной. Следует предположить, что любая новая память из realloc не обнуляется. Если вы измените размер выделенной памяти меньше, чем раньше, это приведет к тому, что конец выделенной памяти будет усечен.
Предупреждение. Хотя можно освободить выделенную память, установив размер равным нулю, реализации стандартных библиотек могут отличаться. Следовательно, вы всегда должны использовать free для освобождения памяти.
Выделение чистой памяти [ edit | изменить источник ]
Использование malloc для выделения памяти — это здорово, но у него все еще есть свои недостатки. malloc не беспокоится о состоянии выделенной памяти, а это означает, что каждый байт может иметь значение undefined. Это может быть проблематично с массивом, который мы использовали. При выделении массив может содержать неопределенные значения. Обычно, когда мы выделяем массив, мы хотим, чтобы все было равно нулю. К счастью, последняя функция, обсуждаемая в этом уроке, выделяет память и гарантирует, что вся память будет обнулена. Эта функция называется calloc и принимает два параметра: количество элементов, которые вы хотите выделить, и их размер. calloc демонстрируется в примере ниже.
Вывод должен быть:
Проблемы с управлением памятью [ редактировать | изменить источник ]
В отличие от некоторых новых языков, C требует ручного выделения и освобождения памяти. Таким образом, задача управления памятью вашей программы ложится исключительно на вас, программиста. Независимо от того, какой у вас опыт управления памятью, вы все равно будете делать ошибки при работе с динамической памятью. Важно осознавать типы проблем, с которыми вы можете столкнуться, и понимать, как их исправить и предотвратить. К счастью, многие из этих проблем будут обсуждаться в этом разделе.
Утечки памяти Это наиболее известная проблема, с которой вы столкнетесь при работе с памятью. Утечка памяти происходит, когда вы теряете указатель на выделенную память. Поскольку вы больше не знаете ее местонахождение, вы не можете освободить память. Это приводит к цепной реакции, при которой вы не сможете использовать эту память до конца жизни программы, в конечном итоге программа может полностью свернуться и сгореть. Пример такой утечки памяти приведен ниже.
Видите, как была освобождена только вторая выделенная память, а не первая? Если бы долгоживущая программа медленно теряла память, в конце концов она не смогла бы выделить больше памяти, потому что память, доступная для выделения программе, уменьшилась. Это одна из самых распространенных проблем с памятью, с которой вы столкнетесь, и обычно ее легко исправить. Лучший способ борьбы с утечками памяти — убедиться, что вы всегда освобождаете выделенную память в конце области действия указателя, например, в конце функции. Висячие указатели Эти указатели могут вызвать много проблем в C. Висячий указатель — это указатель, указывающий на область памяти, которая ранее была освобождена. К сожалению, наличие указателя, указывающего на уже освобожденную область памяти, наверняка вызовет проблемы, если его использовать. Вот пример висячего указателя.
- Только не используйте их! Это легче сказать, чем сделать, особенно в больших приложениях.
- Установите висячий указатель на NULL . Сравнивая с NULL , вы теперь знаете, подходит ли указатель для использования.
Вы должны извлечь уроки из этого примера и всегда проверять, не получили ли вы NULL . Предполагая, что вновь выделенная память действительна, приведет к сбою. Если вы чувствуете, что ввод такой безопасности занимает слишком много времени, попробуйте использовать макрос, чтобы сократить объем необходимого кода. Это может сэкономить время и деньги, уменьшая количество избыточности в вашем коде. Внешняя фрагментация
Эта проблема действительно несправедлива по отношению к программистам, даже если они все сделали правильно. Внешняя фрагментация происходит, когда выделенная память в другой выделенной памяти освобождается. Только что-то точно такого же размера или меньше сможет поместиться в только что освобожденную область памяти.Это может привести к тому, что программе не хватит памяти, даже если ее много. Пример показан справа. Распределитель должен быть в состоянии избежать такого рода проблем. Иногда для избежания таких проблем используются специальные менеджеры памяти, хотя на самом деле эта проблема не в ваших руках. Другие проблемы Другие проблемы, менее важные, все еще существуют. Важно быть осторожным с созданием оборванных глобальных указателей и в других местах. Как правило, многие другие проблемы зависят от вашего диспетчера памяти и от того, насколько хорошо он работает. В целом проблемы с управлением памятью вряд ли помешают прохождению этого курса.
Функция malloc используется для выделения определенного объема памяти во время выполнения программы. Функция malloc запросит блок памяти из кучи. Если запрос удовлетворен, операционная система резервирует запрошенный объем памяти.
Когда объем памяти больше не нужен, вы должны вернуть его операционной системе, вызвав функцию free.
Взгляните на следующий пример:
Примечание. Если вы компилируете в Windows, файл windows.h должен быть включен для использования malloc.
Инструкция malloc запросит объем памяти размером с целое число (32 бита или 4 байта). Если памяти недостаточно, функция malloc вернет NULL. Если запрос удовлетворен, блок памяти выделяется (зарезервирован). Адрес зарезервированного блока будет помещен в переменную указателя.
Затем оператор if проверяет возвращаемое значение NULL. Если возвращаемое значение равно NULL, то будет напечатано сообщение и программа остановится. (Если возвращаемое значение программы равно единице, это указывает на наличие проблемы.)
Число двадцать пять помещается в выделенную память. Затем будет напечатано значение в выделенной памяти. Перед завершением программы зарезервированная память освобождается.
Malloc и структуры
Структура также может использоваться в операторе malloc.
Взгляните на пример:
Примечание: скобки вокруг *ptr_one в операторах printf.
Эта запись используется нечасто. Вместо этого большинство людей будут использовать ptr_one->i. Итак, (*ptr_one).i = 25 и ptr_one->i = 25 — это одно и то же.
Если вы хотите использовать структуру без typedef, программа будет выглядеть так:
Последний совет перед окончанием урока: всегда используйте sizeof. Никогда не используйте это обозначение malloc(4). (Запрос 4 байта для целого числа в примерах). Это сделает ваш код более переносимым.
Если вы посмотрите на функции динамической памяти в библиотеке stdlib.h, вы увидите, что существует больше функций, которые можно использовать для выделения динамической памяти. Следующие четыре функции динамической памяти можно найти в библиотеке stdlib.h:
На этом уроке все.
Эта запись была опубликована в Учебники по C. Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через ленту RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты. Твитнуть это! или используйте, чтобы поделиться этим сообщением с другими.
В настоящее время есть 39 ответов на «Учебник по C — функции malloc и free»
Почему бы не сообщить нам, что вы думаете, добавив свой комментарий!
у вас есть качественная и хорошо объясненная информация
отличный урок, отличная работа, большое спасибо………
Большое спасибо, в этом руководстве объясняется функция malloc(), а также то, как создать дескриптор структуры……..
Привет, ребята, я знаю, что это может быть не связано, но мне срочно нужна помощь от вашего опыта, надеюсь получить от вас совет.
я пытаюсь объявить такие вещи, как,
и я получил ОШИБКУ L107: ПЕРЕПОЛНЕНИЕ АДРЕСНОГО ПРОСТРАНСТВА и «ДАННЫЕ»: СЕГМЕНТ СЛИШКОМ БОЛЬШОЙ во время компиляции. Кто-нибудь может помочь?
Кстати, я использую компилятор Keil C51. Заранее большое спасибо.
@kenji Во-первых, я никогда не использовал компилятор Keil C51. Объявление выглядит нормально (и также хорошо в компиляторе VC2008).
Я нашел следующее на веб-сайте компилятора keil:
Это сообщение об ошибке указывает на то, что сегмент с именем ?CO?MAIN, который является константой в сегменте MAIN, имеет длину 8000 байт и не помещается в оставшееся пространство памяти CODE. Это может указывать на то, что ваша программа становится слишком большой, или на то, что вам необходимо увеличить объем ПЗУ или ОЗУ, доступного для вашего целевого оборудования.
Ссылка на страницу и возможное решение здесь
Спасибо……
Хорошая работа!
Спасибо! Этот урок мне очень помог! Я бы очень рекомендовал это.
Большое спасибо. Я бы порекомендовал это.
спасибо…….
так держать
Я пытаюсь прочитать данные из CSV-файла с двумя столбцами: первый я читаю как строку символов; второй столбец как число с плавающей запятой. Заголовки столбцов удалены. Я представляю каждую строку как atruct rec; тогда все данные должны быть представлены массивом структур. Моя проблема в том, что в цикле while я получаю ошибку сегмента при попытке прочитать первую строку.Кто-нибудь может понять, почему? Спасибо.
struct rec char *date;
поплавок *yld;
>;
структура записи *readFile();
/* прочитать входной файл */
struct rec *readFile(char *filname) FILE *fp;
знак *строка;
структура записи RW;
интервал я=0;
struct rec *data[MAXROWS];
for(i = 0; i neeraj, 14 ноября 2011 г.):
большое спасибо за четкие определения
Идеально! Благодарю этот учебник за то, что он мне очень помог! Спасибо большое 😉
способ объяснения темы очень хороший..большое спасибо…..
отличный урок. спасибо
Приятно объяснить все то, что я так запутался, прежде чем прочитать это, большое спасибо…
Очень хорошее и понятное объяснение. Спасибо.
[…] выделить память с помощью malloc() и забыть ее освободить. это также вызывает утечку [...]
привет,
Я хочу проверить, присутствует ли определенное слово в ФАЙЛЕ или нет. Кто-нибудь, пожалуйста, помогите
Очень красивая работа …………. Спасибо
Спасибо за урок. Мне это очень помогает.
Спасибо .. учебник был превосходным . И так, что мне нужно!!
спасибо! объяснение помогло мне создать мою программу…
Отличное и подробное объяснение. Большое спасибо.
Спасибо, это хороший урок.
также не могли бы вы сослаться, если есть какие-либо материалы или книги… я хочу подробно изучить c таким образом, чтобы я мог глубоко понимать структуры, указатели и d.s
Мы узнаем, как очистить или удалить память в python. Существует способ удалить память для неиспользуемых переменных, списка или массива, чтобы сохранить память. Мы узнаем, как очистить память для переменной, списка и массива, используя два разных метода. Это два разных метода: del и gc.collect().
del и gc.collect() — это два разных метода удаления памяти в python. Метод очистки памяти полезен для предотвращения переполнения памяти. Мы можем удалить эту память всякий раз, когда у нас есть неиспользуемая переменная, список или массив, используя эти два метода. Это сохранит память. Как эффективные программисты, мы должны знать, как экономить память. Таким образом, эти два метода полезны для программистов.
Что такое метод del?
Метод del полезен для удаления неиспользуемых переменных, списков и массивов. Этот метод полезен для экономии памяти.
Синтаксис
Параметр
элемент: это может быть переменная, список или массив, которые мы хотим удалить.
Способы очистки памяти в Python
1. Как очистить переменную?
Здесь мы создали переменную a. После этого мы удалили эту переменную с помощью оператора del. Это означает очистку памяти в python. Теперь попробуем напечатать переменную. Давайте посмотрим, что получится на выходе, пока мы печатаем переменную.
Вывод
2. Как очистить список?
В приведенной выше программе мы собираемся очистить список с помощью команды del. После удаления списка мы пытаемся напечатать список независимо от того, успешно ли он создан или нет. Пока программа выполняет оператор печати (список), если она возвращает ошибку имени, список успешно удаляется.
Вывод
3. Как очистить массив?
Давайте возьмем массив и удалим его с помощью команды del. После удаления давайте посмотрим на вывод для print(array).
Вывод
С какими проблемами мы столкнемся при очистке памяти в python?
Мы видели множество примеров очистки памяти с помощью метода del. После использования этого типа оператора объекты больше не доступны для данного кода. Но объекты все еще находятся в памяти.
Чтобы решить эту проблему, в python появился метод gc.collect() для очистки памяти. Python представил модуль gc в версии Python 1.5.
Что такое метод gc.collect()?
gc.collect — это метод, который полезен для предотвращения переполнения памяти. Он удалит элементы.
Очистить память в python с помощью метода gc.collect()
1. Как очистить переменную с помощью gc.collect()?
Импортировать gc. Создайте переменную a равной 10. Удалите a. Теперь проверим с помощью оператора печати.
Вывод
2. Как очистить список с помощью gc.collect()?
Импортировать gc. Я создаю список в списке переменных. Теперь список успешно удален.
Вывод
Как очистить массив с помощью gc.collect()?
Импортировать gc. Создайте массив. Используйте команду del, чтобы удалить память, созданную для массива.
Вывод
Как определить и устранить утечку памяти?
Когда программист забывает удалить неиспользуемую память, память переполняется, что приводит к утечкам памяти. Ссылка на память вызовет из-за устаревших больших объектов, которые не освобождаются, и циклов ссылок в коде.
Поиск утечек памяти в Python
Модуль GC полезен для устранения утечек памяти в Python. Он предоставляет сборщик мусора, имеет список всех объектов. Этот модуль даст представление о том, где используется память программы. Затем объекты фильтруются. Модуль GC идентифицирует неиспользуемые объекты, чтобы пользователь мог удалить неиспользуемую память. Это предотвратит утечку памяти в python.
Модуль GC сообщит информацию о том, сколько объектов создано. Тем не менее, он не дает информации о том, как распределяются объекты, поэтому его нельзя использовать для идентификации кода, вызывающего утечку памяти.
Устранение утечек памяти в Python
Python представил встроенную функцию под названием модуль Tracemalloc. Этот модуль представлен в версии python 3.4. Это полезно для устранения утечек памяти в python. Модуль tracemallc обеспечивает трассировку распределения памяти на уровне блоков. Это покажет, где была выделена память.
Часто задаваемые вопросы, связанные с очисткой памяти в python
del и gc.collect() — доступные методы очистки памяти в python.
Заключение
На данный момент мы полностью узнали, как очистить память в python. Мы узнали много нового из этой статьи. Это полезные и необходимые вещи, которым должен научиться программист на Python.
Мы надеемся, что эту статью легко понять. В случае возникновения каких-либо вопросов, сообщите нам об этом в разделе комментариев.
Убедитесь, что вы вошли в систему и у вас есть необходимые разрешения для доступа к тесту.
Произошла ошибка сервера. Обновите страницу или повторите попытку через некоторое время.
Произошла ошибка. Обновите страницу или повторите попытку через некоторое время.
Мы заботимся о конфиденциальности ваших данных. HackerEarth использует предоставленную вам информацию для предоставления актуального контента, продуктов и услуг.
Наша политика конфиденциальности и Условия предоставления услуг помогут вам понять, как вы нашли данные на HackerEarth.
Зарегистрируйтесь и получите бесплатный доступ к более чем 100 руководствам и практическим задачам Начать
На практике, когда мы запускаем любую C-программу, ее исполняемый образ упорядоченно загружается в оперативную память компьютера.
Эта структура памяти организована следующим образом:-
1>Текст или сегмент кода:-
Текстовый сегмент содержит машинный код скомпилированной программы. Обычно текстовый сегмент является разделяемым, поэтому для часто выполняемых программ, таких как текстовые редакторы, компилятор C, оболочки и т. д., в памяти должна находиться только одна копия. Текстовый сегмент исполняемого объектного файла часто доступен только для чтения, что предотвращает случайное изменение программы.
2>Инициализированный сегмент данных:-
Инициализированные данные хранят все глобальные, статические, постоянные и внешние переменные (объявленные с ключевым словом extern ), которые были инициализированы заранее. Сегмент данных доступен не только для чтения, так как значения переменных могут быть изменены во время выполнения.
Этот сегмент можно разделить на инициализированную область только для чтения и инициализированную область чтения-записи.
3>Неинициализированный сегмент данных (bss):-
Данные в этом сегменте инициализируются арифметическим 0 до того, как программа начнет выполняться. Неинициализированные данные начинаются в конце сегмента данных и содержат все глобальные переменные и статические переменные, которые инициализированы значением 0 или не имеют явной инициализации в исходном коде.
4>Куча:-
Куча — это сегмент, в котором обычно происходит динамическое выделение памяти. Когда необходимо выделить больше памяти с помощью функций malloc и calloc, куча увеличивается вверх. Область кучи совместно используется всеми общими библиотеками и динамически загружаемыми модулями в процессе.
5>Стек:-
Сегмент стека используется для хранения всех локальных переменных и используется для передачи аргументов функциям вместе с адресом возврата инструкции, которая должна быть выполнена после завершения вызова функции. Локальные переменные имеют область действия для блока, в котором они определены, они создаются, когда управление входит в блок. Все рекурсивные вызовы функций добавляются в стек.
Стек и куча традиционно располагаются на противоположных концах виртуального адресного пространства процесса.
Читайте также: