Windows以及c++內存分配方式

Windows內存分配方式

Win32的堆分配函數
每一個進程都可以使用堆分配函數創建一個私有的堆──調用進程地址空間的一個或者多個頁面。DLL創建的私有堆必定在調用DLL的進程的地址空間內，只能被調用進程訪問。

HeapCreate用來創建堆；HeapAlloc用來從堆中分配一定數量的空間，HeapAlloc分配的內存是不能移動的；HeapSize可以確定從堆中分配的空間的大小；HeapFree用來釋放從堆中分配的空間；HeapDestroy銷燬創建的堆。
Windows傳統的全局或者局部內存分配函數
由於Win32採用平面內存結構模式，Win32下的全局和局部內存函數除了名字不同外，其他完全相同。任一函數都可以用來分配任意大小的內存（僅僅受可用物理內存的限制）。用法可以和Win16下基本一樣。

Win32下保留這類函數保證了和Win16的兼容。
C語言的標準內存分配函數
C語言的標準內存分配函數包括以下函數：

malloc，calloc，realloc，free，等。

這些函數最後都映射成堆API函數，所以，malloc分配的內存是不能移動的。這些函數的調式版本爲

malloc_dbg，calloc_dbg，realloc_dbg，free_dbg，等。
Win32的虛擬內存分配函數

虛擬內存API是其他API的基礎。虛擬內存API以頁爲最小分配單位，X86上頁長度爲4KB，可以用GetSystemInfo函數提取頁長度。虛擬內存分配函數包括以下函數：

LPVOID VirtualAlloc(LPVOID lpvAddress,

DWORD cbSize,

DWORD fdwAllocationType,

DWORD fdwProtect);

該函數用來分配一定範圍的虛擬頁。參數1指定起始地址；參數2指定分配內存的長度；參數3指定分配方式，取值 MEM_COMMINT或者MEM_RESERVE；參數4指定控制訪問本次分配的內存的標識，取值爲PAGE_READONLY、 PAGE_READWRITE或者PAGE_NOACCESS。

LPVOID VirtualAllocEx(HANDLE process,

LPVOID lpvAddress,

DWORD cbSize,

DWORD fdwAllocationType,

DWORD fdwProtect);

該函數功能類似於VirtualAlloc，但是允許指定進程process。VirtaulFree、VirtualProtect、VirtualQuery都有對應的擴展函數。

BOOL VirtualFree(LPVOID lpvAddress,

DWORD dwSize,

DWORD dwFreeType);

該函數用來回收或者釋放分配的虛擬內存。參數1指定希望回收或者釋放內存的基地址；如果是回收，參數2可以指向虛擬地址範圍內的任何地方，如果是釋放，參數2必須是VirtualAlloc返回的地址；參數3指定是否釋放或者回收內存，取值爲 MEM_DECOMMINT或者MEM_RELEASE。

BOOL VirtualProtect(LPVOID lpvAddress,

DWORD cbSize,

DWORD fdwNewProtect,

PDWORD pfdwOldProtect);

該函數用來把已經分配的頁改變成保護頁。參數1指定分配頁的基地址；參數2指定保護頁的長度；參數3指定頁的保護屬性，取值PAGE_READ、PAGE_WRITE、PAGE_READWRITE等等；參數4用來返回原來的保護屬性。

DWORD VirtualQuery(LPCVOID lpAddress,

PMEMORY_BASIC_INFORMATION lpBuffer,

DWORD dwLength

);

該函數用來查詢內存中指定頁的特性。參數1指向希望查詢的虛擬地址；參數2是指向內存基本信息結構的指針；參數3指定查詢的長度。

BOOL VirtualLock(LPVOID lpAddress,DWORD dwSize);

該函數用來鎖定內存，鎖定的內存頁不能交換到頁文件。參數1指定要鎖定內存的起始地址；參數2指定鎖定的長度。

BOOL VirtualUnLock(LPVOID lpAddress,DWORD dwSize);

參數1指定要解鎖的內存的起始地址；參數2指定要解鎖的內存的長度。

c++中的內存分配方式

內存的三種分配方式：
1． 從靜態存儲區分配：此時的內存在程序編譯的時候已經分配好，並且在程序的整個運行期間都存在。全局變量，static變量等在此存儲。
2． 在棧區分配：相關代碼執行時創建，執行結束時被自動釋放。局部變量在此存儲。棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，效率高，但容量有限。
3． 在堆區分配：動態分配內存。用new/malloc時開闢，delete/free時釋放。生存期由用戶指定，靈活。但有內存泄露等問題。

常見內存錯誤及對策
1． 內存分配未成功，卻被使用。
對策：使用內存之前檢查是否分配成功。用p!=NULL判斷。
2． 內存分配成功，未初始化就被使用。
內存的缺省值沒有統一的標準。大部分編譯器以0作爲初始值，但不完全是。
對策：內存初始化時賦初值。
3． 內存操作越界。
對策：只能是小心了。
4． 釋放了內存，仍然使用。
（1） 使用顯示delete和free的野指針。
對策：釋放完內存，將指針置爲NULL。
（2） 使用隱式delete和free的野指針。主要是指函數返回指向棧內存的指針或引用。
對策：當然是不要返回就可以了。
5． 未釋放內存，導致內存泄露。
用new/malloc開闢了內存，沒用delete/free釋放.
對策：new和delete的個數一定相同；malloc和free的個數一定相同；new[]和[]delete一定對應。