操作系统原理-Linux下的内存分配与回收的管理

广州大学学生实验报告开课学院及实验室：计算机科学与工程实验室2014年11月19日学院计算机科学与教育软件学院年级/专业/班姓名学号实验课程名称操作系统实验成绩实验项目名称Linux下的内存分配与回收的管理指导老师张艳玲一、实验目的在Linux环境下利用下列系统调用malloc()，free()编写一段程序实现内存分配与回收的管理。二、实验器材1、计算机一台。2、Linux三、实验内容1.返回已分配给变量的内存地址；2.返回释放后的内存地址；3.释放已分配的内存空间后，返回释放内存后未使用内存的大小。四、实验步骤、记录和结果源代码有错，不能正常运行，使用纯C语言，修改正如下。黄色底色的为新增代码新增注释为绿色底色#includestdlib.h/*For_MAX_PATHdefinition*/#includestdio.h//#includemalloc.h//#includeiostream.h#includestring.h//voidmain()intmain(){//int*string;char*string;//string=(int*)malloc(10);string=(char*)malloc(sizeof(char)*10);if(string==NULL)printf(Insufficientmemoryavailable\n);else{printf(Memoryspaceallocatedforpathname\n);/*printf(string=%d\n,string);*///coutstring=stringendl;free(string);printf(Memoryfreed\n);}//int*stringy;char*stringy;//stringy=(int*)malloc(12);stringy=(char*)malloc(sizeof(char)*12);if(stringy==NULL)printf(Insufficientmemoryavailable\n);else{printf(Memoryspaceallocatedforpathname\n);/*printf(string=%d\n,string);*///coutstringy=stringyendl;free(stringy);printf(Memoryfreed\n);}return0;}编译运行结果如下图所示：现在再修改下代码，输出两个变量的内存地址#includestdlib.h#includestdio.hintmain(){char*string=(char*)malloc(sizeof(char)*10);if(string==NULL)printf(stringInsufficientmemoryavailable\n);else{printf(stringMemoryspaceallocatedforpathname\n);printf(string'saddress:%p\n,string);//输出string的内存地址free(string);printf(stringMemoryfreed\n);printf(afterfreedaddress:%p\n,string);//输出string释放后的内存地址}char*string_y=(char*)malloc(sizeof(char)*12);if(string_y==NULL)printf(string_yInsufficientmemoryavailable\n);else{printf(string_yMemoryspaceallocatedforpathname\n);printf(string_y'saddress:%p\n,string_y);//输出string_y的内存地址free(string_y);printf(string_yMemoryfreed\n);printf(afterfreedaddress:%p\n,string_y);//输出string_y释放后的内存地址}return0;}再次运行，结果如下，可见他们的地址相同，这是因为string分配了内存空间后，释放了，被系统回收，所以string_y申请到的地址是前一个，也就是string的地址。而执行free之后，地址依然不变是因为内存释放了，但是并没有将其设置为NULL。再修改代码，将内存释放free放到程序结束前，即free(string);printf(stringMemoryfreed\n);free(string_y);printf(string_yMemoryfreed\n);return0;运行结果如下：按理说string地址为100103630，占10字节，那么string_y地址应该是10010363A才对，原来这里跟内存地址对齐有关，由下图可见，当前系统默认是以8字节对齐，由于string占10字节，大于8却不足16，所以剩余的6字节被填充了。因此才会出现上面的结果。再次修改代码，如下#includestdlib.h#includestdio.h#includestring.hintmain(){char*string=(char*)malloc(sizeof(char)*10);if(string==NULL)printf(stringInsufficientmemoryavailable\n);else{printf(stringMemoryspaceallocatedforpathname\n);strcpy(string,hello!);//复制文本到stringunsignedlongunused=10-strlen(string);//获取未使用长度free(string);printf(stringMemoryfreed\n);printf(unused:%lu\n,unused);//输出未使用长度}return0;}运行结果如下：可见还有4字节空间未使用。心得体会本实验虽然相对上一个实验提供的代码短很多，但是所涉及的知识覆盖面较广，在做实验的过程中也学到了不少知识。