在使用C語言開發(fā)嵌入式產(chǎn)品的過程中，當使用到malloc函數(shù)時候都會有一個爭議，“使用動態(tài)內(nèi)存分配安全嗎？”，就連美國軍方在safety-critical的嵌入式航空電子設備代碼中，也禁止動態(tài)內(nèi)存分配，我們來細細分析下。

C 庫函數(shù) - malloc()

函數(shù)簡介

malloc的全稱是memory allocation，中文叫動態(tài)內(nèi)存分配，用于申請一塊連續(xù)的指定大小的內(nèi)存塊區(qū)域以void* 類型返回分配的內(nèi)存區(qū)域地址。

當無法知道內(nèi)存具體位置的時候，想要綁定真正的內(nèi)存空間，就需要用到動態(tài)的分配內(nèi)存，且分配的大小就是程序要求的大小。

函數(shù)的聲明

用來分配所需的內(nèi)存空間，并返回一個指向它的指針。

//參數(shù)??：size --?內(nèi)存塊的大小，以字節(jié)為單位
//返回值：指針?--?指向已分配大小的內(nèi)存
//???????NULL?--?如果請求失敗
void?*malloc(size_t?size)

介紹一下用法

#include? #include? #include? int main()
{
???char?*str;
?
???str?=?(char?*)?malloc(15);
???strcpy(str, "hello?world"); printf("String?=?%s,??Address?=?%u\n",?str,?str);

???free(str); return(0);
}

編譯結果如下，大家自行體會malloc的用法。

malloc的實現(xiàn)機制

當我們了解了malloc的作用應用范圍以及用法之后，我們先看看它是怎么實現(xiàn)內(nèi)存分配的，在此我們需要先了解幾個概念。

虛擬內(nèi)存地址與物理內(nèi)存地址

為了簡單便捷，現(xiàn)代操作系統(tǒng)在匯編程序（或機器語言）層面，處理內(nèi)存地址時，都是使用虛擬內(nèi)存地址。這樣每個進程可以自己獨享一片2N字節(jié)的內(nèi)存，其中N是機器位數(shù)。例如在64位CPU和64位OS下，每個進程的虛擬地址空間為2*64 Byte。

char??*p; if（p=char*?malloc(0)==NULL){ printf("NULL\n");
} else{ printf("NOT??NULL");
}