Administración de memoria y apuntadores
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El documento describe los diferentes tipos de memoria y funciones para administrarla en C. La memoria estática se asigna en tiempo de compilación y es más rápida, mientras que la memoria dinámica se asigna en tiempo de ejecución usando funciones como malloc(), calloc() y realloc(). Los apuntadores almacenan direcciones de memoria y son una herramienta poderosa pero deben usarse con cuidado para evitar errores.
Administración de memoria y apuntadores
- 1. ADMINISTRACIÓN DE MEMORIA Y APUNTADORES ESTRUCTURAS DE DATOS José F. Chávez R.
- 2. Memoria Estática • Suele estar alojada en el stack o pila es una zona bastante limitada. • Se utiliza para declarar variables de un tamaño que no podemos modificar en la ejecución del programa. • Procesa los datos más rápidos. • En la memoria estática el tamaño de las variables se conoce en tiempo de compilación, esta información está incluida en el código objeto generado, por lo cual el proceso es muy eficiente.
- 3. Memoria Dinámica La memoria dinámica esta alojada en el heap o almacenamiento libre. Se utiliza cuando el programador desconoce el número de datos o elementos a tratar. Su tamaño puede variar durante la ejecución del programa. Es muy lento a comparación con la m. estática, ya que en el tiempo de ejecución es cuando determina la memoria a usar. Es más difícil de utilizar.
- 4. Tipos de funciones de la memoria dinámica Malloc Calloc Realloc Free
- 5. Malloc Reserva un bloque de memoria y devuelve un puntero void al inicio de la misma. Tiene la siguiente definición: void *malloc(size_t size); Donde el parámetro size especifica el número de bytes a reservar.
- 6. Calloc Funciona de modo similar a malloc, pero además de reservar memoria, inicializa a 0 la memoria reservada. Se usa comúnmente para arreglos y matrices. Está definida de esta forma: void *calloc(size_t nmemb, size_t size); El parámetro nmemb indica el número de elementos a reservar, y size el tamaño de cada elemento.
- 7. Realloc Redimensiona el espacio asignado de forma dinámica anteriormente a un puntero. Tiene la siguiente definición: void *realloc(void *ptr, size_t size); Donde ptr es el puntero a redimensionar, y size el nuevo tamaño, en bytes, que tendrá. Si el puntero que se le pasa tiene el valor nulo, esta función actúa como malloc. Si la reasignación no se pudo hacer con éxito, devuelve un puntero nulo, dejando intacto el puntero que se pasa por parámetro. Al usar realloc, se debería usar un puntero temporal. De lo contrario, podríamos tener una fuga de memoria, si es que ocurriera un error en realloc.
- 8. Free Sirve para liberar memoria que se asignó dinámicamente. Si el puntero es nulo, free no hace nada. Tiene la siguiente definición: void free(void *ptr);
- 9. Tipos De Duración Estática: las variables globales y las variables locales declaradas con el especificador “static” tienen duración estática. Se crean antes de que el programa inicie su ejecución y se destruyen cuando el programa termina. Automática: Se crean al entrar al bloque en el que fueron declaradas y se destruyen al salir de ese bloque. Asignada o Dinámica: Esta memoria se crea y se debe liberar de forma explícita.
- 10. Apuntadores Un apuntador es una variable que contiene la dirección de memoria de otra variable. Se pueden tener apuntadores a cualquier tipo de variable. Es importante mencionar que sin el uso de los apuntadores en arreglos, estructuras y funciones se dificultaría el trabajo a realizar, ya que el mismo le ofrece flexibilidad y potencia.
- 11. Ventajas y Desventajas Es la única forma de expresar algunos cálculos. Se genera código compacto y eficiente. Es una herramienta muy poderosa. Cuando se emplean sin cuidado pueden crear programas imposibles de entender.
- 12. Operadores de los Apuntadores Unario o Monádico “&” devuelve la dirección de memoria de una variable. main( ) { int y; int *yPtr; y = 5; yPtr = &y; } Indirección o Desreferencia “*” devuelve el contenido de un objeto apuntado por un apuntador. main() { int x,y; int *py; y = 5; *py = y; x = *py + 5; printf(''%d %d nn'',*py,x); }
- 13. Declarar un Apuntador Al declarar una variable, el compilador reserva un espacio de memoria para ella y asocia el nombre de esta a la dirección de memoria. Los apuntadores deben ser declarados como cualquier otra variable antes de la ejecución. Para declarar el apuntador se especifica el tipo de dato que se apunta, el operador *, y el nombre del apuntador. < Tipo de dato apuntado> * <identificador del apuntador> Se asocia un apuntador a un tipo de dato, es por que se debe conocer en cuantos bytes esta guardado el dato.
- 14. Referenciar un Apuntador La referenciación es la obtención de la dirección de una variable. En C y C++ esto se hace a través del operador ‘&’, aplicado a la variable a la cual se desea saber su dirección. Nótese que se trata de un operador unario.
- 15. Apuntadores y Arreglos El nombre de un arreglo es un índice a la dirección de comienzo del arreglo. En esencia, el nombre de un arreglo es un puntero al arreglo. Una variable de tipo arreglo puede considerarse como un apuntadora tipo del arreglo. Los apuntadores pueden ser utilizados en cualquier operación que involucre subíndices de arreglos. Cuando se suma 1 a un apuntador el incremento se adecua al tamaño en memoria del objeto apuntado. Un apuntador es una variable, por lo que operaciones como pa = a y pa++ son permitidas. Un nombre de un arreglo es una constante, no una variable, de ahí que a = pa o a++ o p = a.
- 16. Fallos comunes en funciones No asignar un apuntador a una dirección de memoria antes de usarlo: int *x *x = 100; Lo adecuado será, tener primeramente una localidad física de memoria, digamos int y; int *x, y; x = &y; *x = 100; Indirección no válida: Supongamos que se tiene una función llamada malloc() la cual trata de asignar memoria dinámicamente (en tiempo de ejecución), la cual regresa un apuntador al bloque de memoria requerida si se pudo o un apuntador a nulo en otro caso.
- 17. GRACIAS!!