Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- dydaktyka:cprog:2016:dynamic_memory_allocation [2017/01/16 06:39]
pkleczek
+++ — (current)
@@ Line 1: / Line 1: @@
-~~NOTRANS~~
-====== Dynamiczna alokacja pamięci ======
-W języku C można wyróżnić dwie podstawowe metody alokacji (przydzielania) pamięci:
-  * **alokacja statyczna** -- ilość pamięci zostaje z góry określona na etapie pisania programu (poprzez odpowiednie deklaracje zmiennych); pamięć jest zwalniana automatycznie -- po zakończeniu bloku programu, w którym była deklarowana (chyba, że obiekt został zadeklarowany jako ''static''), lub po zakończeniu programu
-    <code c>
-    int a;
-    char str[] = "Hello!";
-    float tab[5];</code>
-  * **alokacja dynamiczna** -- program przydziela dowolne ilości pamięci w trakcie pracy, poprzez wywołanie odpowiednich funkcji; pamięć musi być jawnie zwolniona (z użyciem odpowiedniej funkcji)
-    <code c>
-    int* tab;
-    tab = malloc(5 * sizeof(*tab));
-    free(tab);</code>
-Dynamiczna alokacja pamięci pozwala przede wszystkim na:
-  * utworzenie tablicy o rozmiarze obliczanym dopiero podczas działania programu
-  * dostęp do zmiennych utworzonych wewnątrz funkcji po wyjściu z nich
-===== Przydzielanie pamięci – funkcja "malloc" =====
-Funkcja [[http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/malloc/?kw=malloc|malloc()]] (od //memory allocation//) rezerwuje blok wolnej pamięci o zadanym rozmiarze (w bajtach) i zwraca adres jego pierwszego bajtu. W przypadku nieznalezienia wymaganego obszaru ''malloc()'' zwraca wskaźnik zerowy (dla przypomnienia -- wskaźnik o wartości ''0'').
-Ponieważ rezerwowany blok może być zmienną dowolnego typu, funkcja ta zwraca uniwersalny "wskaźnik na ''void''". Przypisanie takiego wskaźnika do wskaźnika dowolnego innego typu jest operacją dozwoloną przez standard języka.
-Aby utworzyć tablicę typu ''double'' o zadanym rozmiarze z użyciem funkcji ''malloc()'' można napisać następujący kod:
-<code c>
-int rozmiar = 10;
-double* tab;
-tab = malloc(rozmiar * sizeof(*tab));
-</code>
-Powyższy kod zarezerwuje obszar pamięci dla 10 wartości typu wskazywanego przez ''tab'' (czyli ''double'') i przypisze adres wskaźnikowi ''tab''. Zauważ, że zmienna ''tab'' została zadeklarowana jako wskaźnik do pojedynczej wartości ''double'', a nie do bloku 10 takich wartości. Dlaczego? Ponieważ nazwa tablicy jest zarazem adresem jej pierwszego elementu, powyższe przypisanie umożliwia korzystanie z ''tab'' jak ze zwykłej nazwy tablicy (np. ''tab[0]'' to wartość jej pierwszego elementu).
-===== Korzystanie z tablic dynamicznych =====
-Z tablic utworzonych w sposób dynamiczny korzysta się identycznie jak z tablic utworzonych statycznie:
-<code c>
-int rozmiar = 10;
-double* tab = malloc(rozmiar * sizeof(*tab));
-tab[3] = 4;
-printf("%d\n", tab[3]);
-</code>
-===== Zwalnianie pamięci – funkcja "free" =====
-Funkcja [[http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/free/?kw=free|free()]] zwalnia dynamicznie przydzieloną pamięć (i tylko taką -- próba zwalniania pamięci przydzielonej statycznie to błąd). Argumentem funkcji ''free()'' jest adres obszaru pamięci do zwolnienia.
-Na przykład:
-<code c>
-double* tab;
-tab = malloc(8 * sizeof(*tab));
-free(tab);
-</code>
-:!: System operacyjny wyznacz limit pamięci, jaki może wykorzystać dany program -- jego przekroczenie powoduje "ubicie" programu. Zapominając zwolnić przydzieloną pamięć można łatwo doprowadzić do //[[https://pl.wikipedia.org/wiki/Wyciek_pami%C4%99ci|wycieku pamięci]]// i w konsekwencji właśnie do przedwczesnego zakończenia programu...
-===== Zmiana rozmiaru bloku pamięci – funkcja "realloc" =====
-Funkcja [[http://www.cplusplus.com/reference/cstdlib/realloc/|realloc()]] służy do zmiany rozmiaru zaalokowanego dynamicznie bloku pamięci. Jej pierwszym argumentem jest adres bloku pamięci, a drugim -- nowy rozmiar (w bajtach).
-Do zwalniania pamięci przydzielonej przez ''realloc()'' służy również funkcja ''free()''.
-Przykład:
-<code c>
-double* tab;
-int rozmiar_1 = 10;
-int rozmiar_2 = 20;
-tab = malloc(rozmiar_1 * sizeof(*tab)); // pierwotnie `tab` ma rozmiar 10 bajtow
-tab = realloc(tab, rozmiar_2 * sizeof(*tab)); // teraz `tab` ma rozmiar 20 bajtow
-free(tab);
-</code>
-===== Alokacja pamięci dla tablicy dwuwymiarowej =====
-Aby utworzyć dynamiczną tablicę dwuwymiarową, możemy postąpić w następujący sposób:
-Najpierw alokujemy pamięć dla "wierszy", a następnie dla "kolumn". Podczas zwalniania pamięci postępujemy na odwrót -- najpierw zwalniamy pamięć przydzieloną dla "kolumn", a potem dla "wierszy".
-Przykład:
-<code c>
-#include <stdio.h>
-#include <stdlib.h>
-int main ()
-{
-    int w = 6;  //liczba wierszy
-    int k = 3;  // liczba kolumn
-    double **tab2d;
-    int i;
-    tab2d = malloc(w * sizeof(double*));  // alokacja pamięci "wierszy"
-    for(i = 0; i < w; i++) {
-        tab2d[i] = malloc(k * sizeof(double));  // alokacja pamięci "kolumn"
-    }
-    for(i = 0; i < w; i++) {
-        free(tab2d[i]); // zwolnienie pamieci kolumn"
-    }
-    free(tab2d); //uwolnienie pamieci "wierszy"
-    tab2d = NULL;
-    return 0;
-}
-</code>
-Inne sposoby tworzenia dynamicznych tablic 2D przestawione są w artykule [[http://www.geeksforgeeks.org/dynamically-allocate-2d-array-c/|How to dynamically allocate a 2D array in C?]]
-===== Zadania podsumowujące =====
-:!: W poniższych ćwiczeniach każdorazowo zadbaj o poprawne zwolnienie przydzielonej dynamicznie pamięci!
-==== Zadanie DAL1D ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>1/4}})
-Napisz program który alokuje dynamicznie jednowymiarową tablicę (wybranego typu), wypełnia ją losowymi liczbami, a następnie wypisuje jej elementy na ekran.
-==== Zadanie DAL1DCHG ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>1/4}})
-Zmodyfikuj program z [[dydaktyka:cprog:2015:dynamic_memory_allocation#zadanie_dal1d|zadania DAL1D]] tak, aby po utworzeniu tablicy i zainicjalizowaniu jej elementów program powiększył jej rozmiar dwukrotnie (nowe elementy wypełniając zerami) i ponownie wypisał jej elementy na ekran.
-/*
-==== Fotoszop ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>1/4}})
-Wykonaj zadania w ramach polecenia [[dydaktyka:cprog:2015:photoshop:exercises:dynamic_image_allocation|Dynamiczna alokacja tablicy-obrazu]].
-*/
-==== Zadanie DAL2D ====
-([size=10]poziom trudności:[/size] {{stars>2/4}})
-Napisz program który alokuje dynamicznie tablicę przechowującą w wierszach następujące wyrazy:
-<code>
-Oto
-tablica
-dynamiczna.
-</code>

Joanna Jaworek-Korjakowska

User Tools

Site Tools

Differences

Page Tools