Alocação dinâmica de Memória
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- Lúcia Carneiro Coradelli
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1 Alocação dinâmica de Memória
2 Vetores e Arrays A variável vetor é uma variável que armazena outras variáveis, no caso tem que ser do mesmo tipo.
3 Exemplo Criar um cont Declarar um vet com o tamanho Laço de repetição para preencher as casas do vetor Aloca espaço na memória Onde armazenar? For para imprimir o vetor Variavel cont Vê a posição Estamos usando cont, armazernar no próprio
4 Declarar um contador linha e um coluna Fazer dois laços para preencher a matriz (linha e coluna) Primeiro contador (linha) entra na primeira linha e passa a outro contador (coluna) Colun 1, 2, 3 Mostra a matriz
5 Alocação dinâmica Tem por objetivo alocar determinada quantidade de memória para o funcionamento de um programa em tempo de execução, conforme o programa necessite de memória, esta memória é repassada a ele, contrário da maneira estática, ou seja, a alocação estática desperdiça memória Ram.
6 A alocação dinâmica é o processo que aloca memória em tempo de execução. Ela é utilizada quando não se sabe ao certo quanto de memória será necessário para o armazenamento das informações, podendo ser determinadas em tempo de execução conforme a necessidade do programa. Dessa forma evita-se o desperdício de memória.
7 No padrão C existem 4 funções para alocações dinâmica pertencentes a biblioteca stdlib.h. São elas: malloc(), calloc(), realloc(), free(). Sendo que as mais utilizadas são as funções malloc() e free(). Além das funções mencionadas acima existem outras que não serão abordadas, pois não são funções padrões.
8 A alocação dinâmica é muito utilizada em problemas de estrutura de dados, por exemplo, listas encadeadas, pilhas, filas, arvores binárias e grafos. As funções malloc() e calloc() são responsáveis por alocar memória, a realloc() por realocar a memória e por ultimo a free() fica responsável por liberar a memória alocada.
9 A sintaxe da função malloc() é dada por:
10 Esta função recebe como parâmetro size que é o número de bytes de memória que se deseja alocar. O tipo size_t é definido em stdlib.h como sendo um inteiro sem sinal. O interessante é que esta função retorna um ponteiro podendo assim ser atribuído a qualquer tipo de ponteiro.
11 No exemplo abaixo, suponha que seja necessário no meio do código alocar uma memória com 150 bytes, para isto seria necessário digitar as seguintes linhas de código:
12 No programa a seguir podemos verificar alguns problemas que podem ser facilmente resolvidos se tivéssemos utilizado alocação dinâmica.
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14 O exemplo acima é muito simples, mas demonstra em que situação deve utilizar alocação dinâmica. Analisando o programa mostrado vemos que não se sabe a quantidade de valores que a pessoa vai inserir no vetor por esse motivo declaramos um vetor muito grande. O problema está se a pessoa, por exemplo, deseja colocar apenas 3 elementos no vetor. Como o vetor foi declarado com o tamanho igual a 100, o que acontece é o desperdício de memória e caso passe de 100 haverá um estouro. Portanto a melhor solução seria utilizar alocação dinâmica, ou seja, toda vez que não se sabe ao certo a quantidade de elementos a serem utilizados deve-se utilizar a alocação dinâmica.
15 O mesmo exemplo mostrado anteriormente com o uso de alocação dinâmica (usando a função malloc() ) é mostrado logo a seguir:
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17 Agora o usuário pode digitar o tamanho do vetor que quiser que não terá desperdício de memória e o vetor a ser alocado será do tamanho digitado pelo usuário.
18 A função malloc() utilizada no programa acima, cuja a sintaxe foi mostrada, devolve um ponteiro do tipo void, desta forma pode-se ser atribuído a qualquer tipo de ponteiro (no nosso exemplo é atribuído a um ponteiro do tipo inteiro). A memória alocada pela função malloc(), como também por outras funções que vamos ver, devem ser obtida do heap. Heap é a região de memória livre do seu computador. Desta forma é necessário verificar se a memória livre do seu computador é suficiente para o armazenamento e isto pode ser feito da seguinte forma:
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20 Caso a função malloc() devolver o valor nulo significa que não há memória suficiente e nesse caso o programa deve imprimir na tela a mensagem Memória insuficiente e imediatamente terminar o programa que é feito através da função exit().
21 A função free() usada neste e nos demais exemplos de alocação dinâmica serve para liberar a memória alocada. E sua sintaxe é a seguinte:
22 Calloc() Esta função também tem como objetivo alocar memória e possui a seguinte sintaxe:
23 O num representa a quantidade de memória a ser alocada e o size é o seu tamanho. Esta função inicia o espaço alocado com 0. O exemplo anterior com o calloc() é feita alterando somente a seguinte linha:
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25 A função sizeof() retorna o tamanho em bytes do tipo de dado, que no nosso exemplo é inteiro, isto é importante para que o programa seja considerado portável.
26 realloc() Esta função é responsável por realocar a memória cuja a sintaxe é:
27 Desta forma pode-se altera o tamanho da memória anteriormente alocado por *p para o tamanho especificado por um novo valor (size). Veja o exemplo abaixo:
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29 Exemplo Programa principal Tamanho que o vetor ocupa na memória Pede ao usuário a informação Aloca para armazenar o tamanho do tipo int Termina a função principal Antes vetor estático int vet [5]; // se usasse ou não estas 5 posições teria um pedaço inacessível só serviria para aquela situação. De maneira dinâmica vamos pedir ao usuário quantas posições ele quer para o vetor.
30 For para preencher Função do tipo void, passa como parâmetro a variável inteira tamanho Criar um vetor com o nome de vet que é um ponteiro * vet Por que o vetor é uma referência a uma posição de memória, ele é um ponteiro passando para o ponteiro a alocação Nesta linha funciona a alocação Int * (conversão, valores inteiros) Malloc (tamanho que variável ocupa). Faz a alocação. Chama o mesmo na função principal Multiplica pelo tam do vetor For para exibir
31 Exemplos de Assinaturas de Funções: void *malloc (int tamanho) void *calloc (int numero_elementos, int tamanho_elemento) void *realloc (void *area_alocada, int novo_tamanho) void free (void *area_alocada)
32 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int m, *A, *B, *C, i; printf("entre tamanho dos vetores: "); scanf("%d", &m); A = (int *) malloc(m * sizeof(int)); B = (int *) malloc(m * sizeof(int)); C = (int *) malloc(m * sizeof(int)); printf("\nvetor A: "); for (i = 0; i < m; i++) scanf("%d", &A[i]); printf("\nvetor B: "); for (i = 0; i < m; i++){ if(a[i]>b[i]) C[i]=A[i]; else C[i]=B[i]; } for (i = 0; i < m; i++) printf("%d ", C[i]); free(a); free(b); free(c); return 0; } for (i = 0; i < m; i++) scanf("%d", &B[i]); printf("\nvetor C: ");
33 1. Simule um vetor de n elementos, onde o usuário define quantos elementos deseja inserir. Faça uma alocação dinâmica de acordo com o número de elementos que o usuário escolheu. Mostre o vetor na tela e faça uma realocação de memória de acordo com valor solicitado novamente ao usuário. Mostre o vetor complete e encerre o programa. 1. Faça um programa que apresente o seguinte menu: O que deseja: 0. Sair 1. Adicionar numeros 2. Exibir lista de numeros Opcao: Crie as seguintes funções: int main(void) int* realoca(int* ptr, int* size) void exibe(int* ptr, int size) O programa deve fazer a alocação e quantas realocações o usuário solicitar. Mostrando na tela, quando solicitado (opção 2) os elementos armazenados. Em ambos os programas não esquecer de liberar a memória no final da execução. Você é responsável pela memória que alocou!
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