Alocação Estática e Dinâmica. Prof. M.Sc. Mariella Berger

Transcrição

1 Alocação Estática e Dinâmica Prof. M.Sc. Mariella Berger mberger@inf.ufes.br mariellaberger@gmail.com

2 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.

3 Alocação Estática int v[1000] char v[50] Espaço contíguo na memória para 1000 valores inteiros Se cada int ocupa 4 bytes, 4000bytes, ~4KB Espaço contíguo na memória para 50 valores char Se cada char ocupa 1 byte, 50 bytes

4 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

5 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

6 Uso da Memória memória estática: código do programa variáveis globais variáveis estáticas memória dinâmica: variáveis alocadas dinamicamente memória livre variáveis locais s

7 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

8 Alocação Dinâmica em C Funções disponíveis na stdlib: Malloc void *malloc (unsigned int num); Calloc void *calloc (unsigned int num, unsigned int size); Realloc void *realloc (void *ptr, unsigned int num); Free void free (void *ptr); Sizeof Retorna o número de bytes ocupados por um tipo

9 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));

10 Exemplo

11 Tratamento de Erro - malloc Imprime mensagem de erro Aborta o programa (exit)

12 Exemplo

13 Exemplo

14 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]

15 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) int *v; vetor alocado dentro do corpo de uma função pode ser usado fora do corpo da função, enquanto estiver alocado v = (int*)malloc(n * sizeof(int));

16 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));

17 Observação As seguintes notações são equivalentes: variavel[indice] equivale a *(variavel+indice) variavel[0] equivale a *variavel &variavel[indice] equivale a (variavel+indice )

18 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

19 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] );

20 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); }

21 Matrizes de ponteiros Importante: Quando alocamos um vetor de ponteiros para inteiros, não necessariamente estamos alocando espaço de memória para armazenar os valores inteiros!

22 Ponteiro para ponteiro main(){ } int x, *p, **q; x = 10; p = &x; q = &p; printf( %i\n, **q);