/ 数据结构与算法

一步一步写算法之内存

内存是程序运行的基础。所有正在运行的代码都保存在内存里面。内存需要处理各种各样的数据,包括键盘的数据、鼠标的数据、usb的数据、串口的数据、摄像头的数据,那么这些数据经过程序的处理之后,就要进行输出到串口、屏幕、usb等。

内存只有一个,但是程序里面的空间有很多种。但是内存中的数据类型只有几种,比如说全局中的数据、堆中的数据、临时堆栈中的数据。那么他们有什么区别呢?我们可以通过代码发现一些问题。

  1. 全局数据
static int value = 100;  
  
void process()  
{  
   static int number = 10;  
}

大家可以在这里看到,value和number的数据其实都属于全局数据,这里的变量是不随着函数的调用发生变化的。
2. 堆数据

void process()  
{  
   char* point = (char*)malloc(100);  
   free(point);  
}  

这里的point分配的数据就是堆数据,如果没有free操作,那么它的存在也是全局的。只要内存不主动释放,那么这个内存就会以一直存在。
3. 临时数据

void process()  
{  
   char name[100] = {0};  
   return;  
}

这里的数据都是堆栈内部的数据,一旦process调用结束返回之前,那么name地址指向的内存空间已经被其他函数使用。此时这段内存空间对我们来说已经没有什么意义了。所以,不管在函数里面用了多少空间,如果你想在函数返回之前继续使用里面的数据,务必在函数返回前拷贝完毕。

这篇博客的内容比较简单,主要讲述了内存的一些内容。其实关于内存的东西还很多。这里说明一下只是让大家有一个了解:

  1. 全局数据是我们喜欢使用的类型,用起来比较方便
  2. 堆数据是系统给我们安排的空间
  3. 堆栈空间只能存在于当时的函数之中,函数返回即失去意义

虽然我们上面这么说,但是这三个概念有的时候也是可以相互迁移的,比如说:

  1. 有的时候,我们为了测试的需要,首先构建一个全局内存池,以后测试的内存都是通过自定义的malloc在内存池中分配的,所以这个时候,堆分配和全局联系在了一起。

全局内存空间 < =========> 内存池 < =========> 本地空间分配
2. 如果我们使用的函数空间比较小,那么所有的操作就可以在一个函数内部完成了,那么这时候全局空间和临时堆栈是不是一致的呢

全局空间 < =============> 本地堆栈

上面的说法有些绕,但是我们的目的只是想让大家时刻明白:

  1. 必须时刻明白我们的数据在哪块空间里面
  2. 内存会不会越界
  3. 内存会不会泄露
  4. 内存访问的数据是否依然有

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