Unix/Linux编程：在堆栈上分配内存------alloca()

向右看齐 2023-01-12 11:41 120阅读 0赞

和 malloc 函数包中的函数功能一样，alloca()也可以动态分配内存，不过不是从堆上分配内存，而是通过**增加栈帧的大小从堆栈上分配**。根据定义，当前调用函数的栈帧位于堆栈的顶部，故而这种方法是可行的。因此，帧的上方存在扩展空间，只需修改堆栈指针值即可

NAME
           alloca - allocate memory that is automatically freed
    
    SYNOPSIS
           #include <alloca.h>
    
           void *alloca(size_t size);

参数 size 指定在堆栈上分配的字节数。函数 alloca()将指向已分配内存块的指针作为其返回值。 不需要（实际上也绝不能）调用 free()来释放由 alloca()分配的内存。同样，也不可能调用 realloc()来调整由 alloca()分配的内存大小。

> 旧版本的 glibc 和其他一些 UNIX 实现（主要是 BSD 的衍生版本），要获取 alloca()声明 需引入<stdlib.h>而非<alloca.h>

若调用alloca()造成堆栈溢出，则程序的行为无法预知，特别是在没有收到一个NULL 返回值通 知错误的情况下。（事实上，在此情况下，可能会收到一个SIGSEGV 信号)

请注意，不能在一个函数的参数列表中调用 alloca()，如下所示

func(x, alloca(size), z)  // error!!!

这会使alloca()分配的堆栈空间出现在当前函数参数的空间内(函数参数都位于栈帧内的固定位置)。正确的写法：

void * y;
    
    y = alloca(size);
    
    func(x, y, z);

使用 alloca()来分配内存相对于 malloc()有一定优势。

*  其中之一是，alloca()分配内存的速 度要快于 malloc()，因为编译器将 alloca()作为内联代码处理，并通过直接调整堆栈指针来实 现。
 *  此外，alloca()也不需要维护空闲内存块列表。
 *  另一个优点在于，**由 alloca()分配的内存随栈帧的移除而自动释放**，亦即当调用 alloca 的 函数返回之时。之所以如此，是因为函数返回时所执行的代码会重置栈指针寄存器，使其指 向前一帧的末尾（即，假设堆栈向下增长，则指向恰好位于当前栈帧起始处之上的地址）。由 于在函数的所有返回路径中都无需确保去释放所有的已分配内存，一些函数的编码也变得简 单得多

在信号处理程序中调用 longjmp()（6.8 节）或 siglongjmp()（21.2.1 节）以执行非局部跳 转时，alloca()的作用尤其突出。此时，在“起跳”函数和“落地”函数之间的函数中，如果 使用了 malloc()来分配内存，要想避免内存泄漏就极其困难，甚至是不可能的。与之相反， alloca()完全可以避免这一问题，因为堆栈是由这些调用展开的，所以已分配的内存会被自动释放

## 不提倡使用 ##

\- C99 支持**变长数组(VLA), 它可以用来更好的 完成 alloca() 以前的任务**。