内存控制篇
calloc
配置内存空间
头文件
#include <stdlib.h>
函数原型
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
说明：calloc() 用来配置 nmemb 个相邻的内存单位，每一单位的大小为 size，并返回指向第一个元素的指针。这和使用
malloc(nmemb*size)的方式效果相同，不过，在 calloc() 配置内存时会将内存内容初始化为 0。返回值：若配置成功则返回一指针，失败则返回 NULL。
相关函数：malloc, free, realloc, brk
示例
/* 动态配置 10 个 struct test 空间 */
#include<stdlib.h>
struct test
{
int a[10];
char b[20];
}
int main()
{
struct test *ptr = calloc(sizeof(struct test), 10);
}
free
释放原先配置的内存
头文件
#include <stdlib.h>
函数原型
void free(void *ptr);
说明：参数 ptr 为指向先前由 malloc()、calloc() 或 realloc() 所返回的内存指针。调用 free() 后 ptr 所指的内存空间便会被收回。假若参数 ptr 所指的内存空间已被收回或是未知的内存地址，则调用 free() 可能会有无法预期的情况发生。若参数 ptr 为 NULL，则 free() 不会有任何作用。
返回值：无
相关函数：malloc, calloc, realloc, brk
getpagesize
取得内存分页大小
头文件
#include <unistd.h>
函数原型
size_t getpagesize(void);
说明：返回一分页的大小，单位为字节（byte）。此为系统的分页大小，不一定会和硬件分页大小相同。
返回值：内存分页大小。
附加说明：在 Intel x86 上其返回值应为 4096 bytes。
相关函数：sbrk
示例
#include <unistd.h>
int main()
{
printf("page size = %d\n", getpagesize());
}
malloc
配置内存空间
头文件
#include <stdlib.h>
函数原型
void * malloc(size_t size);
说明：malloc() 用来配置内存空间，其大小由指定的 size 决定。
返回值：若配置成功则返回一指针，失败则返回 NULL。
相关函数：calloc, free, realloc, brk
示例
void p = malloc(1024); /* 配置 1k 的内存 */
mmap
建立内存映射
头文件
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
函数原型
void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset);
说明：mmap() 用来将某个文件内容映射到内存中，对该内存区域的存取即是直接对该文件内容的读写。
参数：
参数 start 指向欲对应的内存起始地址，通常设为 NULL，代表让系统自动选定地址，对应成功后该地址会返回。
参数 length 代表将文件中多大的部分对应到内存。
参数 prot 代表映射区域的保护方式，有下列组合：
PROT_EXEC映射区域可被执行PROT_READ映射区域可被读取PROT_WRITE映射区域可被写入PROT_NONE映射区域不能存取
参数 flags 会影响映射区域的各种特性
MAP_FIXED如果参数 start 所指的地址无法成功建立映射时，则放弃映射，不对地址做修正。通常不鼓励用此标志。MAP_SHARED对映射区域的写入数据会复制回文件内，而且允许其他映射该文件的进程共享。MAP_PRIVATE对映射区域的写入操作会产生一个映射文件的复制，即私人的“写入时复制”（copy on write），对此区域作的任何修改都不会写回原来的文件内容。MAP_ANONYMOUS建立匿名映射。此时会忽略参数 fd，不涉及文件，而且映射区域无法和其他进程共享。MAP_DENYWRITE只允许对映射区域的写入操作，其他对文件直接写入的操作将会被拒绝。MAP_LOCKED将映射区域锁定住，这表示该区域不会被置换（swap）。在调用 mmap() 时必须要指定
MAP_SHARED或MAP_PRIVATE。
参数 fd 为 open() 返回的文件描述符，代表欲映射到内存的文件。
参数 offset 为文件映射的偏移量，通常设置为 0，代表从文件最前方开始对应，offset 必须是分页大小的整数倍。
返回值：若映射成功则返回映射区域的内存起始地址，否则返回
MAP_FAILED(-1)，错误原因存于 errno 中。错误代码可能如下：EBADF参数 fd 不是有效的文件描述符。EACCES存取权限有误。如果是MAP_PRIVATE情況下文件必须可读，使用MAP_SHARED则要有PROT_WRITE以及该文件要能写入。EINVAL参数 start、length 或 offset 有一个不合法。EAGAIN文件被锁住，或是有太多内存被锁住。ENOMEM内存不足。
相关函数：munmap, open
示例
/* 利用 mmap() 来读取 /etc/passwd 文件内容 */
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
int main()
{
int fd;
void *start;
struct stat sb;
fd = open("/etc/passwd", O_RDONLY); /* 打开 /etc/passwd */
fstat(fd, &sb); /* 取得文件大小 */
start = mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
if(start == MAP_FAILED) /* 判断是否映射成功 */
return -1;
printf("%s", start);
munmap(start, sb.st_size); /* 解除映射 */
closed(fd);
return 0;
}
执行
root : x : 0 : root : /root : /bin/bash
bin : x : 1 : 1 : bin : /bin :
daemon : x : 2 : 2 :daemon : /sbin
adm : x : 3 : 4 : adm : /var/adm :
lp : x :4 :7 : lp : /var/spool/lpd :
sync : x : 5 : 0 : sync : /sbin : bin/sync :
shutdown : x : 6 : 0 : shutdown : /sbin : /sbin/shutdown
halt : x : 7 : 0 : halt : /sbin : /sbin/halt
mail : x : 8 : 12 : mail : /var/spool/mail :
news : x :9 :13 : news : /var/spool/news :
uucp : x :10 :14 : uucp : /var/spool/uucp :
operator : x : 11 : 0 :operator : /root:
games : x : 12 :100 : games :/usr/games:
gopher : x : 13 : 30 : gopher : /usr/lib/gopher-data:
ftp : x : 14 : 50 : FTP User : /home/ftp:
nobody : x :99: 99: Nobody : /:
xfs :x :100 :101 : X Font Server : /etc/xll/fs : /bin/false
gdm : x : 42 :42 : : /home/gdm: /bin/bash
kids : x : 500 :500 :/home/kids : /bin/bash
munmap
解除内存映射
头文件
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>
函数原型
int munmap(void *start, size_t length);
说明：munmap() 用来取消参数 start 所指的映射内存起始地址，参数 length 则是欲取消的内存大小。当进程结束或利用 exec 相关函数来执行其他程序时，映射内存会自动解除，但关闭对应的文件描述符时不会解除映射。
返回值：如果解除映射成功则返回 0，否则返回 -1，错误原因存于 errno 中（错误代码 EINVAL）。
相关函数：mmap
示例
参考 mmap()