allocってなんですか？

Question

メモリ領域を確保するとかって言うことらしいのですが、
charとかintとかで定義するのとは違うのですか？

charとかで定義した場合もメモリ領域は確保されていると思うのですが、
どこが違うのでしょうか？
違いが理解できません。

どなたか、詳しく教えてください。お願いします。

SpiralGalaxy · Accepted Answer

>例えばの場合のと申しますか、 
>参考のソースを少し教えていただけませんか？ 

プログラム実行時に初めて処理人数(ninzu)が判明するシステムで、データを読み込んで処理する関数 func() を考えてみます。便宜上データの型は int で言語はCとします。本当はエラー処理（メモリが足らない場合などの）が必要ですが省略します。

void func(int ninzu)
{
　　int* pData;
　　intloop;

　　/* 人数分の int エリアを確保 */
　　pData = malloc(ninzu * sizeof(int));

　　/* 人数分の int データを読み込み */
　　for(loop = 0; loop < ninzu; loop ++)
　　{
　　　　*(pData + loop) = ReadData();
　　}

　　/*** 読みこんだデータを使って ***/
　　/*** なんらかの処理＆出力 　　***/

    /* いらなくなったエリアを開放 */
　　free(pData);
}

単純化して書くとこんな感じになります。実際にはポインタ pData は単純な int へのポインタではなく構造体へのポインタだったりすることになるでしょう。これだと本当に必要なメモリだけを使うことになり、しかも人数の変動にも対応できることになります。

>こいつは"出来るな"って思われるようになるわけですね。
>他のアプリのことも考えてのプログラムって事ですね。

そうなんですが、人間がコーディングしているのでＣやＣ＋＋で書かれた市販されているアプリケーションでもエリア解放を忘れてしまっているプログラムがよくあります。だから同じアプリを何度も起動、終了を繰り返すと解放されないメモリが蓄積されリソース不足になってしまうやつはそういったバグを持っているということがわかります。

a-kuma · Answer

> よく変数の寿命とか分からないので、 
> みんなグローバルにしていたら、COBOLかよと 
> よく言われている私には苦手なトコです。

そんな、難しくないですよ。

自動変数の寿命は、変数を宣言しているところを直前で括っている中括弧の中に
いる間、が、その変数の寿命です。

int xxx()
{
　　int i;
　　for (i = 0 ; i < 10 ; ++i) {
　　　　int j;
　　　　...
　　　　{
　　　　　　int k;
　　　　　　...
　　　　} … ｋは、ここまで
　　} … ｊは、ここまで
　　return 0;
} … ｉは、ここまで


> みんなグローバルにしていたら、COBOLかよと 

「って、COBOL やったことあるのかよ」と突っ込みを入れたくなりますよね。
今時は、COBOL を経験すること自体「まれ」ですもんね。

＃ といいつつも、COBOL のソースを読むはめになりそうなんですが　(^^;

terra5 · Answer

大きさについては既に出ている通りですが、
他に寿命（？）も違います。

グローバル変数やスタティック変数の場合は、プログラムが実行開始されてから終わるまで,
オート変数の場合,関数の処理が始まってから終わるまでが寿命となりますが、
malloc,calloc等のでとられるメモリは、プログラマが寿命を決めます。
mallocを呼んだ時に生まれ,freeを呼ばれた時に消えます。
(freeされなければ、プログラムが終わるまで)

ところで、unixの共有メモリの話がでてましたけど、
通常はsystem V系のshmget,shmatがシステムコールとして組み込まれていてそれを使いますし、
malloc系の関数はプロセス内部のメモリしか扱わないので,共有メモリの操作には使われないと思いますが。

SpiralGalaxy · Answer

＃５の者です。

＞Windows のメモリは使われてないとこだらけになって

別に Windows というわけではないですね。失礼しました。(^^;

SpiralGalaxy · Answer

allocとは要素の数が決まってない場合に使うものです。

たとえば
１）個数が全く予測の出来ない場合
２）通常は１０個分ぐらいあればいいけど、ある条件の時には１００万個必要になる。

１）の場合は
int nantoka[100]; ってやったんじゃまずいのは分かりますよね？ 1000 だって 10000 だってまずいですよ。

２）の場合
常に１００万個分のエリアを確保するとものすごく無駄ですよね。
int nantoka[1000000];

allocを使用すればその都度必要な分だけを確保することができて、いらなくなったら削除できるので無駄がなくなるわけです。十分に大きいエリアを最初から取っとけばいいじゃんというコーディングをみんながしたら Windows のメモリは使われてないとこだらけになってすぐにメモリが足りなくなりますよ。（＾＾；

a-kuma · Answer

> allocとか使わなくても 
> 最初から大きいサイズを用意しておくということでも良いのですよね。

これは、ある意味正解です。

ただし、その大きいサイズを用意するのが無駄すぎる、とか、実メモリが少ない
環境でもそこそこ動いて欲しい(*)場合なんかには、できないアプローチです
よね。

　　(*) 一杯メモリが積んであるならば、画像を同時に100枚でも処理できるが、
　　　　同時に2枚までの処理で良いから、少ないメモリのマシンでも動いてほしい、とか

> でも、いまいちよく理解できませんでした。

ん～、力不足（私が、ね）。

プログラムの動作時に大きさを変えられるかどうか、って違いがあることはＯＫ
なんですよね。

であれば、今は、その程度の理解でも良いかも。

「スタック」とか「ヒープ」とかっていう言葉に遭遇してから、理解を深めても
十分。

y_herohero · Answer

失礼しました。
APとはアプリケーションの略で使いました。

UNIXでは共有メモリという考えでよく使用されるのですが、
例えばA、Bという二つのアプリケーション(以下AP)があるとします。

Aでメモリ領域を確保しその領域に"あいう"と書き込むとします。
Bでそのメモリ領域を参照し"あいう"を取得する場合には、
メモリ領域の確保にalloc系の関数が使用されます。(malloc、globaalloc等々)
伝わりましたでしょうか…。

y_herohero · Answer

char等の変数宣言もalloc系関数も、
メモリを確保するという点では変わらないのですが、

変数宣言した場合は宣言したAPからしかそのメモリ領域を利用できないのに対して、
alloc系関数では他のAPからでもその領域にアクセスできるという違いがあります。

a-kuma · Answer

> メモリ領域を確保するとかって言うことらしいのですが、 
> charとかintとかで定義するのとは違うのですか？ 

違います。

「欲しいサイズのメモリを使えるようにする」という意味では、ほとんど差が無い
のですが、その用意の仕方が違います。

変数で宣言する場合には、あらかじめソースを書く段階で、型とその大きさ（配列の
個数）が決っていなければなりません。

それだけで、不自由が無ければそれで良いのですが、実際には、プログラムを動かして
いるときに、初めてその大きさが決まり、そのサイズのメモリが欲しい、というときが
あります。

その場合には alloc 系の関数を使うしかないです。

と言いつつも、新しい C の規格（C99）では、alloc 系の関数を使わなくても、大きさを
後から決められる配列が使えたりします。

★こんなソースがかけちゃう！

int size;
scanf("%d", &size);

int data[size];  /* おおっと！ */

/* 今までの C では、こう書くしかなかったんです。
int size;
int *data;

scanf("%d", &size);

data = malloc(size * sizeof(int));
*/


後、細かいことを言うと、変数の宣言で用意されるメモリの場所と、alloc 系の関数で
用意される場所が微妙に（それぞれの中でもやり方によって）違います。まあ、この
あたりは、もっと突っ込んだことをやるようになってから覚えてもいいでしょう。

allocってなんですか？

>例えばの場合のと申しますか、

> よく変数の寿命とか分からないので、

大きさについては既に出ている通りですが、

この回答への補足

＃５の者です。

allocとは要素の数が決まってない場合に使うものです。

この回答への補足

> allocとか使わなくても

この回答への補足

失礼しました。

char等の変数宣言もalloc系関数も、

この回答への補足

> メモリ領域を確保するとかって言うことらしいのですが、

この回答への補足

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