C++内存管理 - 技术栈

文章目录

1.内存区域划分
2.堆上的动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free
3.C++内存管理方式
- [3.1 new/delete操作内置类型](#3.1 new/delete操作内置类型)
[4.operator new与operator delete函数（new和delete原理）](#4.operator new与operator delete函数（new和delete原理）)
5.内存相关概念
- [5.1 malloc/free和new/delete的区别](#5.1 malloc/free和new/delete的区别)
- [5.2 内存泄露](#5.2 内存泄露)

1.内存区域划分

栈又叫堆栈--非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的。

内存映射段是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口创建共享共享内存，做进程间通信。

堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。

数据段--存储全局数据和静态数据。

代码段--可执行的代码/只读常量

globalVar全局变量在数据段 staticGlobalVar静态全局变量在静态区

staticVar静态局部变量在静态区 localVar局部变量在栈区

num1局部变量在栈区

char2局部变量在栈区

char2是一个数组，把后面常量串拷贝过来到数组中，数组在栈上，所以*char2在栈上

pChar3局部变量在栈区 *pChar3得到的是字符串常量字符在代码段

ptr1局部变量在栈区 *ptr1得到的是动态申请空间的数据在堆区

sizeof(num1) = 40 ;//数组大小,10个整形数据一共40字节

sizeof(char2) = 5 ;//包括\0的空间

strlen(char2) = 4 ;//不包括\0的长度

sizeof(pChar3) = 4 ;//pChar3为指针

strlen(pChar3) = 4 ;//字符串"abcd"的长度，不包括\0的长度

sizeof(ptr1) = 4;//ptr1是指针

在这些区域中，我们要着重关注堆这个区域

因为这个区域是由我们自主控制的！

2.堆上的动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free

calloc相比malloc会将开辟的空间初始化为0！

至于realloc有两种情况：

3.C++内存管理方式

3.1 new/delete操作内置类型

加粗样式

注意：在申请自定义类型的空间时，new会调用构造函数，delete会调用析构函数，而malloc与
free不会。

4.operator new与operator delete函数（new和delete原理）

operator new 和operator delete是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间，delete在底层通过operator delete全局函数来释放空间。

简单说，operator new是对malloc 的封装；operator delete是对free 的封装。

关于底层的一些内存释放知识：

5.内存相关概念

5.1 malloc/free和new/delete的区别

malloc/free和new/delete的共同点是：都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。不同的地

方是：

malloc和free是函数，new和delete是操作符

malloc申请的空间不会初始化，new可以初始化

malloc申请空间时，需要手动计算空间大小并传递，new只需在其后跟上空间的类型即可，如果是多个对象，[]中指定对象个数即可

malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转，new不需要，因为new后跟的是空间的类型

malloc申请空间失败时，返回的是NULL，因此使用时必须判空，new不需要，但是new需要捕获异常

申请自定义类型对象时，malloc/free只会开辟空间，不会调用构造函数与析构函数，而new 在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理

5.2 内存泄露

简单说就是一块已经不再使用的空间，没有释放。（占着茅坑不拉屎）

专业点：内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。

长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务等等，出现内存泄漏会导致响应越来越慢，最终卡死。

①堆内存泄漏

堆内存指的是程序执行中依据须要分配通过malloc / calloc / realloc /

new等从堆中分配的一块内存，用完后必须通过调用相应的 free或者delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放，那么以后这部分空间将无法再被使用，就会产生Heap Leak。

②系统资源泄漏

指程序使用系统分配的资源，比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放掉，导致系统资源的浪费，严重可导致系统效能减少，系统执行不稳定。

cpp 复制代码

int* p1 = new int[1024 * 1024 * 100];//400M
int* p2 = new int[1024 * 1024 * 100];//400M
int* p3 = new int[1024 * 1024 * 100];//400M
cout << p1 << endl;
cout << p2 << endl;
cout << p3 << endl;

可以试试多开开空间，然后看自己电脑的任务管理器的内存。