c_kitap

C ve Sistem Programcıları Derneği - C Ders Notları - Necati Ergin
DİNAMİK BELLEK YÖNETİMİ
Dinamik Bellek Yönetimi Nedir
Çalıştırılabilen bir program bir bellek alanını kullanır. Nesneler programın kullandığı bellek
alanındaki bloklardır. Bir ya da birden fazla nesnenin programın çalışma zamanında
kaplayacağı yer iki ayrı biçimde elde edilebilir:
1. Nesne(ler) için derleyici derleme zamanında bellekte bir yer ayarlar.
2. Nesne(ler) için yer programın çalışma zamanında elde edilir.
Programın çalışma zamanı sırasında belli bir büyüklükte bitişik (contigous) bir bellek
alanının çalışan program tarafından ayrılmasına , böyle bir alanın istenildiği zaman
sisteme geri verilmesine olanak sağlayan yöntemlere "dinamik bellek yönetimi" (dynamic
memory management) denir.
C dilinde bir değişken ya da bir dizi tanımlandığı zaman, bu değişken ya da dizinin
programın çalışma zamanında kaplayacağı yer, derleme zamanında derleyici tarafından
ayrılır:
int a[100];
Derleme sırasında yukarıdaki gibi bir dizi tanımı ile karşılaşan derleyici bellekte -eğer
kullanılan sistemde int türü uzunluğunun 2 byte olduğu varsayılırsa- toplam 200 byte yer
ayırır. Programın çalışması sırasında bir dizinin uzunluğunu değiştirmek mümkün değildir.
Eğer bu dizi yerel ise otomatik ömürlüdür. Yani içinde tanımlanmış olduğu bloğun
kodunun yürütülmesi süresince hayatını sürdürür. Dizi global ise statik ömürlüdür. Yani
dizi, programın çalışma süresi boyunca bellekteki yerini korur.
Dinamik bellek yönetimi araçları kullanılarak bir ya da birden fazla nesnenin programın
çalışma zamanında kaplayacağı yerin elde edilmesi derleme zamanından, çalışma
zamanına geciktirilebilir.
Kullanılacak bellek bloğunun elde edilmesi neden derleme zamanından çalışma zamanına
kaydırılsın? Bunun önemli bazı nedenleri vardır. İlerleyen sayfalarda bu nedenlerin
çoğuna değinilecek.
Bellek alanının programın çalışma zamanında elde edilmesinin en önemli nedenlerinden
biri gereksinim duyulan bellek bloğunun büyüklüğünün programın çalışma zamanında
belli olmasıdır.
Dizi tanımlamalarında dizi boyutunu gösteren ifade yani köşeli ayracın içindeki ifade,
değişmez ifadesi olmalıdır. Bu ifade değişken içeremez. Çünkü derleyicinin dizi için
bellekte yer ayırabilmesi için, dizi boyutunu derleme zamanında bilmesi gerekir. Oysa
birçok uygulamada kullanılması gereken dizinin boyutu programın çalışma zamanında
belirlenir. Bir dizindeki dosyaların isimlerinin küçükten büyüğe doğru sıralanmak amacıyla
geçici olarak bir dizide saklanması gerektiğini düşünün. Bu amaçla kullanılacak dizinin
boyutu ne olmalıdır? Bu başlangıçta belli değildir. Çünkü dizin içinde kaç dosya olduğu
belli değildir. Bu tip durumlara özellikle veri tabanı uygulamalarında sık rastlanır. Bazı
uygulamalarda dizilerin gerçek uzunluğu programın çalışması sırasında, ancak birtakım
olaylar sonucunda kesin olarak belirlenebilir. Bu durumda dizilerle çalışan programcı
herhangi bir gösterici hatasıyla karşılaşmamak için dizileri en kötü olasılığı göz önünde
bulundurarak mümkün olduğunca büyük tanımlamak zorundadır. Bu da belleğin verimsiz
kullanılması anlamına gelir. Üstelik tanımlanan diziler yerel ise tanımlandıkları bloğun
sonuna kadar, tanımlanan diziler global ise programın çalışmasının sonuna kadar bellekte
tutulur. Oysa dizi ile ilgili işlem biter bitmez, dizi için ayrılan bellek bölgesinin boşaltılması
verimli bellek kullanımı için gereklidir.
Belleğin kontrolu işletim sistemindedir. İşletim sistemlerinin başka bir amaçla
kullanılmayan bir bellek alanını kullanıma sunmasına yarayan sistem işlevleri vardır.
Şüphesiz bu işlevler doğrudan çağrılabilir. Ancak uygulamalarda çoğunlukla standart C
323