Alocação dinâmica de memória

Alocação Estática e Dinâmica
Prof. M.Sc. Mariella Berger
http://www.inf.ufes.br/~mberger
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Alocação Estática

Estratégia de alocação de memória na qual toda
a memória que um tipo de dados pode vir a
necessitar é alocada de uma só vez sem
considerar a quantidade que seria realmente
necessária na execução do programa.
Alocação Estática
 int v[1000]
– Espaço contíguo na memória para 1000 valores
inteiros
– Se cada int ocupa 4 bytes, 4000bytes, ~4KB
 char v[50]
– Espaço contíguo na memória para 50 valores char
– Se cada char ocupa 1 byte, 50 bytes
Alocação Estática x Dinâmica
•
Exemplo: Alocar nome e sobrenome dos alunos do curso
–
–
–
–
–
–
4000 espaços de memória
Vetor de string (alocação estática)
100 caracteres (tamanho máximo do nome)
Podemos então definir 40 pessoas
Não é ideal pois a maioria dos nomes não usa 100
caracteres
Na alocação dinâmica, não é necessário definir de antemão o tamanho máximo para os nomes
Alocação Dinâmica
•
•
•
Técnica que aloca a memória sob demanda
Os endereços podem ser alocados, liberados e
realocados para diferentes propósitos, durante a
execução do programa
Espaço permanece reservado até que seja
explicitamente liberado
Uso da Memória
•
•
memória estática:
–
código do programa
–
variáveis globais
–
variáveis estáticas
memória dinâmica:
–
variáveis alocadas dinamicamente
–
memória livre
–
variáveis locais
s
Uso da Memória
•
•
Alocação dinâmica de memória
–
usa a memória livre
–
se o espaço de memória livre for menor que o espaço requisitado, a
alocação não é feita e o programa pode prever tratamento de erro
Pilha de Execução
–
utilizada para alocar memória quando ocorre chamada de
função:
•
•
–
sistema reserva o espaço para as variáveis locais da função
quando a função termina, espaço é liberado (desempilhado)
se a pilha tentar crescer mais do que o espaço disponível existente,
programa é abortado com erro
Alocação Dinâmica em C
Funções disponíveis na stdlib:
•
Malloc
–
•
Calloc
–
•
void *realloc (void *ptr, unsigned int num);
Free
–
•
void *calloc (unsigned int num, unsigned int size);
Realloc
–
•
void *malloc (unsigned int num);
void free (void *ptr);
Sizeof
–
Retorna o número de bytes ocupados por um tipo
Exemplo
Alocação dinâmica de um vetor de inteiros com 10
elementos



malloc retorna o endereço da área alocada para
armazenar valores inteiros (retorna um ponteiro
genérico)
Retorna NULL se não for possível alocar
Usar type casting para especificar um tipo
int *p;
p = (int *)malloc(10*sizeof(int));
Exemplo
Tratamento de Erro - malloc


Imprime mensagem de erro
Aborta o programa (exit)
Exemplo
Exemplo
Alocação Estática X Dinâmica
Alocação estática de vetor:



é necessário saber de antemão a dimensão máxima
do vetor
variável que representa o vetor armazena o endereço
ocupado pelo primeiro elemento do vetor
vetor declarado dentro do corpo de uma função não
pode ser usado fora do corpo da função
#define N 10
int v[10]
Alocação Estática X Dinâmica
Alocação dinâmica de vetor:



dimensão do vetor pode ser definida em tempo de execução
variável do tipo ponteiro recebe o valor do endereço do
primeiro elemento do vetor
área de memória ocupada pelo vetor permanece válida até
que seja explicitamente liberada (através da função free)

vetor alocado dentro do corpo de uma função pode ser usado fora
do corpo da função, enquanto estiver alocado
int *v;
‾
v = (int*)malloc(N * sizeof(int));
Função realloc
Permite realocar um vetor preservando o conteúdo
dos elementos, que permanecem válidos após a
realocação
Exemplo:
m representa a nova dimensão do vetor
v = (int *)realloc (v, m*sizeof(int));

Observação
As seguintes notações são equivalentes:



variavel[indice] equivale a *(variavel+indice)
variavel[0] equivale a *variavel
&variavel[indice] equivale a (variavel+indice )
Observação


Ponteiros, vetores e matrizes são muito
relacionados em C
Vetores são ponteiros


char nome[30]
nome sozinho é um ponteiro para caracter, que
aponta para a primeira posição do nome
Matrizes de ponteiros
Ponteiros podem ser declarados como vetores ou matrizes
multidimensionais
int *vetor[30]; //vetor de 30 ponteiros para inteiros
int a =1, b=2, c=3;
vetor[0] = &a; //vetor[0] aponta para a
vetor[1] = &b;
vetor[2] = &c;
// imprime a:1, b:2
printf(‴a:%i, b:%i‵ ,*vetor[0], *vetor[1] );
Matrizes de ponteiros
Manipulação de string:
char *mensagem[] =
‴arquivo não encontrado‵ ,
‴erro de leitura‵ ,
‴erro de escrita‵ ,
‴impossivel criar arquivo‵ };
void escreveMensagemDeErro(int num){
printf(‴%s\n‵ , mensagem[num]);
}
main(){
escreveMensagemDeErro(3);
}
Matrizes de ponteiros
Importante:
 Quando alocamos um vetor de ponteiros para
inteiros, não necessariamente estamos alocando
espaço de memória para armazenar os valores
inteiros!
Ponteiro para ponteiro
main(){
int x, *p, **q;
x = 10;
p = &x;
q = &p;
printf(‴%i\n‵ , **q);
}