Чет про программирование / 19) Ручное управление памятью

Ручное управление памятью

В ОС работают процессы – программы. Они могут просить у ОС память с помощью системных вызовов. ОС выделяет память блоками. Процессы могут возвращать ОС блоки памяти.

В языке программирования для ручного управления памятью должны быть функции для выделения/освобождения памяти.

Память выделяется кусками, и изменить их размен нельзя. Однако можно выделить бОльший кусок (новый), скопировать в него старые данные и освободить память, занятую старым куском.

Когда процесс завершается, его память освобождается.

Выделение и освобождение памяти происходит не прямыми вызовами. Программисту нужна память разного размера, а ОС выдает равные блоки. Эти проблемы помогает решить менеджер памяти, который реализован в виде специальных функций в языке программирования с поддержкой ручного управления памятью.

Куча – область памяти, выделенная процессу. Менеджер памяти пытается найти в куче свободный фрагмент и, если не находит, просит у ОС новый блок. При освобождении памяти менеджер помечает эти куски.

Проблемы ручного управления памятью

1. Утечка памяти - процесс неконтролируемого уменьшения объёма свободной оперативной или виртуальной памяти компьютера, связанный с ошибками в работающих программах, вовремя не освобождающих не нужные уже участки памяти (забываем освободить ненужную память).

2. Висящие ссылки (указатели) - это оставшаяся в использовании ссылка на объект, который уже удалён. После удаления объекта все сохранившиеся в программе ссылки на него становятся «висячими». Память, занимаемая ранее объектом, может быть передана операционной системе и стать недоступной, или быть использована для размещения нового объекта в той же программе. В первом случае попытка обратиться по «повисшей» ссылке приведёт к срабатыванию механизма защиты памяти и аварийной остановке программы, а во втором — к непредсказуемым последствиям.

Операторы ЯП Паскаль для ручного управления памятью

1. New(<var p: типизированный_pointer>); - выделяет память в соответствии с размером типизированного указателя. После вызова в переменой p находится указатель на начало. Если выделить память не удалось, то p = nil.

2. Dispose(<var p: pointer>); - освобождает память по указателю. Сразу после выполнения p становится висячей ссылкой.

Другие способы работы с памятью в ЯП Паскаль:

1. Getmem(Var P : Pointer; Size : Word)- выделить указанное количество памяти.

2. Freemem(Var P : Pointer; Size : Word) – освободить память.

Смешивать использование разных способов не стоит, поскольку менеджер памяти не рассчитывает на это.