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Porque no malloc() parece ser alocado 16 bits a mais, e na stack a alocação parece ser logicamente correta?

int main(){
        #STACK
        char str[2] = "A";
        char str2[2] = "B";
        printf("%s\n",str); # 'A' ( 2 bytes )
        printf("%p\n",&str); # Printa Endereço de 'A' = 0x7ffd5a922c5e
        printf("%s\n",str2); # 'B' ( 2 Bytes)
        printf("%p\n",&str2); # Printa Endereço de 'B' = Endereço de 'A' - 2 Bytes do 'A\0' = Proximo endereço = 0x7ffd5a922c5c
        # A alocação na Stack ocorre de "cima pra baixo" na memoria, então por isso a subtração
        
        #HEAP
        char *str3;
        str3 = (char *)malloc(2);
        str3[0] = 'C';
        str3[1] = '\0';
        printf("%s\n",str3); # 'C' (2 Bytes)
        printf("%p\n",str3); # Printa Endereço de 'C' = 0x559f7e6e86b0
        char *str4;
        str4 = (char *)malloc(2);
        str4[0] = 'D';
        str4[1] = '\0';
        printf("%s\n",str4); # 'D' (2 Bytes)
        printf("%p\n",str4); # Printa Endereço de 'D' = 0x559f7e6e86d0 (Endereço de 'C' + 16)

        # Porque não printou isso? : Endereço de 'C' + 2 Bytes do 'C\0'= Proximo endereço = 0x559f7e6e86d2


        return 0;
}
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  • 1
    Isto responde à sua pergunta? O que são e onde estão a "stack" e "heap"? Commented 19/04/2023 às 22:10
  • 2
    Leia o link indicado acima pra entender que malloc aloca memória no heap, que é uma área mais, digamos, "livre". Basicamente, ele vai alocar onde der, e não necessariamente será sequencial. O fato de ter usado um endereço X bytes na frente do outro não quer dizer que ele alocou X bytes. E o resultado depende de vários fatores (compilador, outras alocações que podem ter ocorrido no meio, algoritmo do alocador, etc)...
    – hkotsubo
    Commented 20/04/2023 às 12:25
  • 2
    ... Olha a diferença: seu teste, mas se tirar a parte do stack muda a diferença entre os endereços, e se usar free antes de alocar o próximo, o mesmo endereço é reutilizado. Basicamente, tudo depende de detalhes de implementação do malloc, nada garante que será sequencial como é no stack.
    – hkotsubo
    Commented 20/04/2023 às 12:26
  • 2
    Tem ainda a questão da memória virtual, na qual o programa só vê uma tabela "artificial" com endereços "fictícios", que o sistema operacional sabe mapear para os endereços reais. Ou seja, mesmo que fosse sequencial, isso são endereços virtuais e nada garante que os respectivos endereços reais sejam de fato consecutivos.
    – hkotsubo
    Commented 20/04/2023 às 13:58

2 Respostas 2

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A própria definição deles já indica isso, são áreas da memória completamente distintas, operados de formas diferentes, então não podem dar o mesmo endereço e o espaço ocupado também.

Em teoria poderia não ter um overhead. Na prática seria complicado liberar a memória depois e até exigiria você controlar isso na mão, dando margem para erro e consumindo a mesma coisa ou pior em outro lugar.

Não vou postar o link aqui porque já tem em outras respostas nos links abaixo, mas aí precisa entender bem que a pilha funciona de uma forma muito diferente do heap, com compromissos diferentes, cada um com suas vantagens e desvantagens, por isso existem ambos. É muito complicado gerenciar o heap sem gastar um pouco de espaço para o booking, ele precisa no mínimo guardar o espaço daquele chunk de alocação, e pode ter até outras informações úteis para o gerenciamento, especialmente em ambiente multithread.

Lembrando que isso tudo é detalhe de implementação. Todas as implementações operam mais ou menos assim, mas poderia nem ter stack e heap, a linguagem não exige isso. Não confie nos resultados, só na especificação.

Para entender melhor:

Coloquei no GitHub para referência futura.

-1

A stack é administrada automaticamente pelo sistema operacional, heap é gerenciada de forma manual pelo malloc.

Foi usado o malloc para alocar 2 bytes de memória na heap.

str4 = (char *)malloc(2);

Porem esses 16 bytes apresentado é um espaço extra de alocação que o sistema reservou

printf("%p\n",str4); # Printa Endereço de 'D' = 0x559f7e6e86d0 (Endereço de 'C' + 16)

Por que 16 bytes , o sistema faz o gerenciamento de memória; precisa de algumas informações como tamanho da alocação, o endereço de início e o fim até usa proteção de memória que evita que os processos em execução não possam ter acesso a locais que não são permitidos , como escrever em uma região de memória marcada como somente leitura.

Não tem um tamanho padrão de espaço extra reservado, isso vareia de cada sistema.

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