C Dynamic Memory

programming

Dynamic memory

int a[3];
int b[] = {4, 6, 7};

the trouble is not determined needed volume of memory

the resolution is

• int a[x] - dynamic arrays (not recommended)
• malloc/free

malloc

malloc(buffer size)

• takes buffer size in bytes
• type is void* - non-typed pointer
• returns pointer or NULL if operation was unsuccess

example

int x = 5;
int* buf = (int*) malloc(x*sizeof(int));
buf[0] = 4;
buf[2] = 5;
...
free(buf);
free(buf); // error. double free

• Отсутствие free не фатально, но может вызвать утечку памяти memory leak.
• Также можно потерять указатель на выделенную память, что вызовет проблему с free.

int func()
{
	int b[4]; // belongs to stack
	int a = 4; // belongs to stack
	int* buf = (int*) malloc(...); // belongs to heap
}

• heap - куча

buf = malloc(LEN*sizeof(int));
for (i=0; i<LEN; i++)
	buf[i] = 0;

• Нет гарантий, что память будет выделена

Calloc

решает проблему отсутствия гарантии невыделенности памяти.

void* calloc(size_t nmemb, size_t size);

• nmemb - count of elements
• size - size of element
• It may be used for struct or just variables

usage

ptr = (int*) calloc(10, sizeof(int))

realloc

перевыделение памяти

• n bytes -> n+1 bytes - очень ресурсоёмкое занятие
• NULL return is err

usage

void* realloc(void* ptr, size_t size);

• sizeof() returns size_t

Valgrind

tool for tracking dynamic memory

• executes program and collect information about dynamic memory
• gcc -g my-prog.c
• valgrind a.out

Address operations

int* a;
a = (int*) malloc(5*sizeof(int));
a++;
free(a); // it's loss. but with a-- it's ok

Examples

copy argv

int find_len(char*);
 
int main(int argc, char** argv)
{
	char** argv_2 = (char**) malloc((argc+1) * sizeof(char*));
	int len_i;
	for (int i=0; i<argc; i++)
	{
		len_i = find_len(argv[i])
		argv_2[i] = (char*) malloc(len_i*sizeof(char));
		for (j=0; j<len_i; j++)
		{
			argv_2[i][j] = argv[i][j];
		} // for
	} // for
}

• copy argv to another char**
• argc is count of parameters
  • ./a.out -m 10 -> argc = 3
• argv - pointer to array of pointers

argv stores	pointers	to
"./a.out"	"-m"	"10"	NULL

{
	for (i=0; i<argc; i++)
	{
		free(argv_2[i]);
	} // for
	free (argv_2);
} // main

• now we clear argv_2 memory

int find_len(char* string)
{
	int i = 0;
	while (string[i] != '\0')
	{
		i++;
	}
	return i + 1;
}

Matrix

Fill third-diag matrix in single array

2 & 1 & 0 & 0 & 0 \\ 1 & 2 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 2 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 2 & 1 \\ 0 & 0 & 0 & 1 & 2 \end{matrix}$$ ```c int* get_matr(int diag_el, int n) { int* matr = (int*) calloc(n*n, sizeof(int)); int i; for (i=0; i<n; i++) { matr[i*(n+1)] = dial_el; } // for } ``` - продумать, как правильно заполнить побочные диагонали.