C++ 分配内存释放内存

C++ 分配内存释放内存


一、new、delete、malloc和free

最简单的分配内存

cpp 复制代码
	int* p_m = (int*)malloc(sizeof(int));
	int* p_n = new int;

自定义对象分配和释放内存

让我们定义如下的对象

cpp 复制代码
class TestClass
{
public:

	TestClass()
	{
		cout << "构造函数调用" << endl;
	}

	~TestClass()
	{
		cout << "析构函数调用" << endl;
	}

	int a = 0;
	int b = 0;
};

然后使用new和malloc分配内存,使用delete和free分别释放

cpp 复制代码
	TestClass* p_m1 = (TestClass*)malloc(sizeof(TestClass));
	TestClass* p_n1 = new TestClass();

	delete p_n1;
	free(p_m1);

我们会发现最终只有new 和 delete 配对的方式走了生命周期

那我们把他们换过来配对会怎么样呢

cpp 复制代码
	TestClass* p_n1 = new TestClass();
	free(p_n1);
cpp 复制代码
	TestClass* p_m1 = (TestClass*)malloc(sizeof(TestClass));
	delete p_m1;

可以看到:

delete 释放都会调用析构函数,而free都不会调用。

new 可以调用构造函数,而malloc不会调用构造

如果要使用生命周期的话使用new是较好的选择

二、new、delete与虚析构的问题

我们定义一个有着继承关系的结构

cpp 复制代码
class BaseClass
{
public:

	BaseClass()
	{
		cout << "Base构造函数调用" << endl;
	}

	~BaseClass()
	{
		cout << "Base~析构函数调用" << endl;
	}

	int a = 0;
	int b = 0;
};

class ChildClass : public BaseClass
{
public:
	ChildClass()
	{
		cout << "Child构造函数调用" << endl;
	}

	~ChildClass()
	{
		cout << "Child~析构函数调用" << endl;
	}
};

然后我们分配内存和释放内存,看看构造与析构是怎么样的

cpp 复制代码
	ChildClass* Child = new ChildClass();
	delete Child;

现在我们使用多态去定义

cpp 复制代码
	BaseClass* Child1 = new ChildClass();
	delete Child1;

我们发现这时候并没有调用子类的析构了,我们需要给父类析构变成虚析构

最终代码

cpp 复制代码
class BaseClass
{
public:

	BaseClass()
	{
		cout << "Base构造函数调用" << endl;
	}

	virtual ~BaseClass()
	{
		cout << "Base~析构函数调用" << endl;
	}

	int a = 0;
	int b = 0;
};

class ChildClass : public BaseClass
{
public:
	ChildClass()
	{
		cout << "Child构造函数调用" << endl;
	}

	~ChildClass()
	{
		cout << "Child~析构函数调用" << endl;
	}
};

int main()
{
	ChildClass* Child = new ChildClass();
	delete Child;

	cout << "=========================" << endl;

	BaseClass* Child1 = new ChildClass();
	delete Child1;

	system("pause");
	return 0;
}

三、一维、二维、多维数值创建和释放

一维

cpp 复制代码
	TestClass* Arr = new TestClass[10];
	delete[] Arr;

二维

cpp 复制代码
	// 创建
	TestClass** Arr = new TestClass*[3];
	for (size_t i = 0; i < 3; i++)
	{
		Arr[i] = new TestClass[3];
	}

	// 释放
	for (size_t i = 0; i < 3; i++)
	{
		delete[] Arr[i];
	}
	delete[] Arr;

多维

cpp 复制代码
	// 创建
	TestClass*** Arr = new TestClass**[2];
	for (size_t i = 0; i < 2; i++)
	{
		Arr[i] = new TestClass*[2];
		for (size_t j = 0; j < 2; j++)
		{
			Arr[i][j] = new TestClass[2];
		}
	}

	// 释放
	for (size_t i = 0; i < 2; i++)
	{
		for (size_t j = 0; j < 2; j++)
		{
			delete[] Arr[i][j];
		}
		delete[] Arr[i];
	}
	delete[] Arr;

四、new的缺点以及连续内存的优点

内存碎片产生原因:

1、小块内存分配​​:

频繁分配不同大小的对象

内存分配器需要不断寻找合适大小的内存块

cpp 复制代码
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    // 频繁分配不同大小的对象
    auto* obj1 = new SmallObject();   // 例如 16 字节
    auto* obj2 = new MediumObject();  // 例如 64 字节
    auto* obj3 = new LargeObject();   // 例如 256 字节
    
    // 释放部分对象
    delete obj2; // 在内存中留下中等大小的空隙
}

2、非连续释放​​:

对象以随机顺序创建和销毁

在已分配内存中留下大小不一的"空洞"

3、内存分配器限制​​:

无法合并相邻的小空闲块

新分配的对象无法放入这些"空洞"

频繁的new对象会有大量的内存碎片产生,可以预先分配一块内存进行取用

cpp 复制代码
template<typename T>
class FPreCacheData
{
public:
	FPreCacheData(int size)
	{
		Size = size;
		DataPtr = new T[size];
	}

	inline int GetSize() { return size; }

	T& operator[](int index) 
	{
		return DataPtr[index];
	}

private:
	int Size;
	T* DataPtr;
};
cpp 复制代码
	FPreCacheData<TestClass> PreCacheData = FPreCacheData<TestClass>(100);
	TestClass& a = PreCacheData[20];
相关推荐
椰萝Yerosius12 分钟前
[题解]2024CCPC郑州站——Z-order Curve
c++·算法
滨HI03 小时前
C++ opencv简化轮廓
开发语言·c++·opencv
学习路上_write3 小时前
FREERTOS_互斥量_创建和使用
c语言·开发语言·c++·stm32·单片机·嵌入式硬件
闻缺陷则喜何志丹5 小时前
【SOSDP模板 容斥原理 逆向思考】3757. 有效子序列的数量|分数未知
c++·算法·力扣·容斥原理·sosdp·逆向思考
BestOrNothing_20155 小时前
一篇搞懂 C++ 重载:函数重载 + 运算符重载,从入门到会用(含 ++、<<、== 实战)
c++·函数重载·运算符重载·operator·前置后置++·重载与重写
2501_941144425 小时前
Python + C++ 异构微服务设计与优化
c++·python·微服务
程序猿编码5 小时前
PRINCE算法的密码生成器:原理与设计思路(C/C++代码实现)
c语言·网络·c++·算法·安全·prince
charlie1145141916 小时前
深入理解C/C++的编译链接技术6——A2:动态库设计基础之ABI设计接口
c语言·开发语言·c++·学习·动态库·函数
Cx330❀6 小时前
C++ STL set 完全指南:从基础用法到实战技巧
开发语言·数据结构·c++·算法·leetcode·面试
zmzb01037 小时前
C++课后习题训练记录Day33
开发语言·c++