geheugenallocatie

Geheugenallocatie is het proces waarbij een computerprogramma geheugen toegewezen krijgt om data en data-structuren op te slaan tijdens de uitvoering. Het omvat het reserveren van geheugen, het toewijzen van adressen en het vrijgeven ervan wanneer het niet langer nodig is. Er bestaan verschillende vormen: statische (compile-time) geheugenallocatie en dynamische (run-time) allocatie. Bij statische allocatie worden variabelen op vaste adressen geplaatst in het stack- of data-segment, terwijl dynamische allocatie via een geheugenbeheerder plaatsvindt die geheugen op de heap toewijst.

De geheugenbeheerder, allocator genoemd, gebruikt diverse strategieën om aanvragen te behandelen. Veelgebruikte algoritmen zijn first-fit, best-fit en worst-fit; geavanceerdere systemen maken gebruik van buddy-systemen, slab-allocators of regionale/arena-allocators. Bij dynamische allocatie kan er externe fragmentatie ontstaan (vrij geheugen ligt verspreid) en interne fragmentatie (toegewezen blokken bevatten meer ruimte dan nodig). Technieken zoals paging, compaction of garbage collection helpen dit aan te pakken.

In talen met handmatig geheugenbeheer (zoals C) gebeurt allocatie via functies als malloc en vrijgave via free. In talen zoals C++ gebeurt het via new en delete. In automatische talen wordt geheugen doorgaans via garbage collection beheerd, wat de programmering vereenvoudigt maar nog steeds allocatie- en latentie-kosten met zich meebrengt.

Het correct beheren van geheugen is cruciaal om leaks, dangling pointers en beveiligingsproblemen te voorkomen. Diagnostische hulpmiddelen en memory profilers ondersteunen bij het opsporen van geheugenproblemen.