Memoria Dinámica

Memoria Dinámica

Introducción • En muchas ocasiones no es posible conocer de antemano la cantidad de variables necesarias para un programa computacional. • Existen aplicaciones que requieren de enormes cantidades de arreglos o datos por momentos breves en el funcionamiento del mismo, por lo que no es viable declarar de antemano a estas como variables, globales o locales de una función. Lo anterior implica emplear funciones de ANSI C que permiten reservar memoria de manera dinámica y ampliarla, reducirla o destruirla en tiempo de ejecución. • El manejo de memoria dinámica es la base del poder del lenguaje C y le da la capacidad de crear programas complejos que emplean grandes cantidades de memoria y los maneja de manera eficiente. • Todos los programas definen variables que pueden ser definidas como globales y locales. • Las variables globales y del programa principal (main) se almacenan en posiciones fijas de la memoria llamada memoria de datos. • Las variables locales se almacenan en el segmento de memoria llamada pila y existen solo cuando se hace una invocación a la función que las declaro. También se pueden declarar variables estáticas locales que también se almacenan en segmentos fijos de memoria o en la memoria de datos, sin embargo, también están disponibles en la función que las declaro.• Todas estas variables comparten una característica en común, se definen cuando se compila el programa. Esto significa que el compilador reserva espacio en memoria para almacenar los valores para estas variables. • Sin embargo, no todas las veces es posible conocer el numero de variables con el que va a constar nuestro programa. C ofrece al desarrollador la opción de crear diferentes tipos de variables de forma dinámica, para crear tales variables se utilizan funciones como: malloc(), realloc(), calloc(), y free(). • Las regiones de memoria que reservan/liberan estas funciones son almacenadas en el montículo o heap.Asignación dinámica de memoria • Por lo regular cuando se diseña un algoritmo, se debe conocer que elementos de entrada tendrá y cual será la salida, sin embargo, en algunas ocasiones no se sabe de forma exacta el numero de variables que requerirá nuestro algoritmo. • Por ejemplo, suponga que se van a registrar el numero de calificaciones de un conjunto de alumnos, para resolver este problema se podría utilizar una arreglo de calificaciones, sin embargo, si el numero de alumnos crece, nuestro programa ya no seria valido, puesto que no existen los recursos necesarios para almacenar todos los datos validos.• El espacio de memoria asignado a una variable generada de manera dinámica se crea durante la ejecución del programa (tiempo de ejecución), al contrario de las variables declaradas en código, que el espacio de memoria se les asigna en tiempo de compilación. • Una variable que es generada dinámicamente, se construye (por ejemplo con malloc) y se puede destruir en tiempo de ejecución (uso de free).Función malloc() • malloc() es la forma más habitual de obtener bloques de memoria dinámica. La función genera o asigna un bloque de memoria que es el numero de bytes pasados como argumento. • malloc() devuelve un apuntador void* al bloque de memoria asignado, por lo tanto, hay que realizar un cast al tipo de apuntador requerido, para hacer buen uso de la memoria o de los datos que se lleguen a almacenar en dicho bloque de memoria. Nota: Todas las funciones de asignación dinámica de memoria se encuentran definidas en la biblioteca stdlib.h • El prototipo de la función malloc() sería: void* = malloc( size_t bytes); • Donde: • void*: es el apuntador que almacenará la referencia o apuntara al bloque de memoria generado. • bytes: es el tamaño en bytes del bloque de memoria que se va a solicitar.Por ejemplo: