关于栈空间和堆空间的问题

操作系统对于内存的两种管理方式

如鹏网 《C语言也能干大事》http://www.rupeng.com/Courses/Index/12

第三章透彻讲指针 之  第 15 节： 栈空间 

平时我们定义的变量都是分布在栈空间里，如下面的程序所示

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
    int i=5;
    char s[] = "afasdfsfwfw";    
    return 0;
}

栈空间：出了函数范围，内存空间自动释放。定义的局部变量int、局部数组等都在栈空间中。栈空间的尺寸有最大的限制，不适合分配大空间使用；栈空间出了函数范围就释放，不适合要给其他地方使用的内存。好处:不需要手动释放。

#include <stdio.h>
 
int *getData()
{
    int nums[10]={1,2,3,4,5,6,7,8};
    return nums;
}
 
int *getData3()
{
     int i=5;
     return &i;
}
 
int *getData2()
{
    int aaa[10]={8,7,6,5,4,3,2,1};
    return aaa;
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    int * nums = getData();
    getData2();
    printf("%d,%d,%d",nums[0],nums[1],nums[2]);
    return 0;
}

上面程序第24行，如果注释getData2()，上述程序的执行结果是1,2,3

但是如果不注释getData2()，上述程序的执行结果是：8,7,6

这里很好的反映了栈空间的问题，因为注释getData2()时，函数getData1()申请了栈空间存储数组{1,2,3,4,5,6,7,8}，指针num指向该数组首地址，所以打印输出结果为1,2,3；但是一旦加入getData2()，因为getData1()执行完毕退出了，它申请的内存空间（存储数组的）就被释放掉了，再执行getData2()，该函数同样申请内存空间{8,7,6,5,4,3,2,1}覆盖了前述的数组{1,2,3,4,5,6,7,8}占用内存，故输出结果变成了8,7,6。

注意：因此这里有一个编程规范，不要把局部变量的指针作为函数返回值返回

 第二部分是堆空间的学习内容

堆空间：手动分配，使用完成之后需要手动释放。使用malloc分配，使用free释放。执行下列代码，会看到程序的内存在暴涨

要在内存

优点：可以动态分配内存，分配比较大的内存，比如下载软件每下载10M，才把缓冲区（分配的动态内存）的数据写入磁盘。

下面是跟前面一样的功能样例，但是使用了动态内存分配，也就是堆空间的方法，最终打印输出结果为1,2,3

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>//malloc在该头文件中声明
int *getData1()
{
    int *nums = (int *)malloc(sizeof(int)*3);
    nums[0] = 1;
    nums[1] = 2;
    nums[2] = 3;
    return nums;
}
int *getData2()
{
    int *nums = (int *)malloc(sizeof(int)*3);
    nums[0] = 4;
    nums[1] = 5;
    nums[2] = 6;
    return nums;
}
int main(int argc, char *argv[])
{
    int *num1 = getData1();
    int *num2 = getData2();
     printf("%d,%d,%d
",num1[0],num1[1],num1[2]);
    free(num1);//由调用者释放内存，如果不释放，会导致内存泄露
    free(num2);
    return 0;
}

函数返回指针的方法

方法1：在方法内malloc，用完了由调用者free

方法2：把局部变量定义为static，不适合于多线程调用，如果想保存返回内容，你需要调用者尽快复制一份。

方法3：由调用者分配内存空间，只是把指针发给函数，函数内部把数据拷贝到内存中（推荐）。案例：从文件名分析文件名和扩展名。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
void parseFileName(char* filename,char* name,
    char* ext)
{
    char *ptr=filename;
 
    while(*ptr!='')
    {
        ptr++;
    }
    char *endPtr = ptr;//结尾的指针
    //ptr移动到了字符串的结尾
    //再把ptr移动到"."的位置
    while(*ptr!='.')
    {
        ptr--;
    }
    memcpy(name,filename,(ptr-filename)*sizeof(char));
    memcpy(ext,ptr+1,(endPtr-ptr)*sizeof(char));
}
 
int main(int argc, char *argv[])
{
    char str[]="[TK-300]美.女.avi"; //调用者分配内存空间
    char name[20]={0};//调用者分配内存空间
    char ext[20]={0};//调用者分配内存空间
    parseFileName(str,name,ext);
    printf("文件名：%s,后缀：%s",name,ext);
    return 0;
}

 补充：memset()与memcpy()的功能？

　　　　strcpy()与strcpy_s()的差别？