Dynamische Speicherverwaltung

new und delete sind nur in C++ vorhanden, nicht aber in purem C. Vor allem bei der Programmierung von Mikro-Controllern kann es sein, dass in purem C gearbeitet werden muss.

Funktionen und Bibliotheken in C

Um Speicher in C vom Heap anzufordern (allokieren), wieder freizugeben und damit zu arbeiten gibt es folgende Funktionen.

stdlib.h

• malloc Memory Allocation. Reserviert eine gewisse Anzahl von Bytes vom Heap.
• free Gibt einen vorher reservierten Speicher wieder frei.

void* malloc ( int size );
void free ( void* ptr );

Hilfsfunktionen

string.h

• memset Einen Speicherbereich auf einen Wert (z.B.\ 0) setzen.
• memcpy Einen Speicherbereich kopieren.

void* memset ( void* ptr, int value, int num );
void* memcpy (	void* dest, const void* src, int num );

Struktur allokieren in C

In C wird mit malloc Speicher allokiert und mit free wieder freigegeben.

Beispiel – dynamisches Allokieren einer Struktur:

typedef struct 
{
    int tag;
    int monat;
    int jahr;
} Datum;

void main()
{
    Datum* heute;
    heute=(Datum*)malloc(sizeof(Datum));
    heute->tag = 14;
    heute->monat = 12;
    heute->jahr = 2013;
    free(heute);
    heute = NULL;
}

sizeof: Ermittelt wie viele Bytes ein Datentyp benötigt.

In purem C werden Strukturen etwas anders angelegt als in C++ (mit typedef).

Array allokieren in C

Beispiel (Array aus 7 int Elementen):

int* arr;
int n=7;
arr = (int*)malloc( n * sizeof(int) );
for(int i=0;i<n;i++) {
    arr[i] = 0;
}
free(arr);

Sizeof bei Strukturen

Mit dem sizeof() Operator wird ermittelt wie viele Bytes ein Datentyp braucht.

Bei Strukturen liefert sizeof nicht unbedingt die Summe der Komponenten-Größen – wie man vielleicht vermuten würde. Der Compiler baut manchmal Lücken zwischen die Komponenten einer Struktur ein damit der Prozessor schneller darauf zugreifen kann. .

Regeln (Meist so, kann systemabhängig aber abweichen):

• Datentypen mit ≥4 Byte werden auf durch 4 teilbare Adressen gelegt.
• 2 Byte Datentypen werden auf durch 2 teilbare Adressen gelegt.
• Die Größe der gesamten Struktur muss durch 4 teilbar sein.

Um diese Regeln einzuhalten werden Füllbytes eingefügt.

Wie viel Speicher belegt folgende Struktur?

struct X {
    char a;
    short b;
    short c;
    int d;
    char e;
};