C/C++内存管理

1.C/C++内存分布

  1. 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。

  2. 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。(Linux课程如果没学到这块,现在只需要了解一下)

  1. 堆用于程序运行时动态内存分配,堆是可以上增长的。

  2. 数据段--存储全局数据和静态数据。

  3. 代码段--可执行的代码/只读常量。

2.C语言中动态内存管理方式

cpp 复制代码
void Test ()
{
int* p1 = (int*) malloc(sizeof(int));
free(p1);
// 1.malloc/calloc/realloc的区别是什么?
int* p2 = (int*)calloc(4, sizeof (int));
int* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int)*10);
// 这里需要free(p2)吗?
free(p3 );
}

malloc

malloc 用于分配指定字节数的内存空间,返回指向该内存的指针。分配的内存未初始化,内容为随机值。适用于已知具体字节数的情况。

calloc

calloc 用于分配指定数量和大小的内存空间,并将所有位初始化为零。参数为元素数量和每个元素的大小。适用于需要初始化内存为零的场景,如数组或结构体。

realloc

realloc 用于调整已分配内存块的大小。可扩大或缩小原有内存块,并尽可能保留原有数据。若扩大时原位置空间不足,会重新分配并拷贝数据。适用于动态调整内存大小的需求。

主要区别

  • 初始化:malloc 不初始化,calloc 初始化为零,realloc 保留或部分保留原数据。
  • 参数:malloc 接受总字节数,calloc 接受元素数量和元素大小,realloc 接受原指针和新大小。
  • 用途:malloc 适合不确定初始化值的场景,calloc 适合需要清零的场景,realloc 适合动态调整内存。

3.C++内存管理方式

cpp 复制代码
void Test()
{
 // 动态申请一个int类型的空间
 int* ptr4 = new int;
 // 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
 int* ptr5 = new int(10);
 // 动态申请10个int类型的空间
 int* ptr6 = new int[3];
 delete ptr4;
 delete ptr5;
 delete[] ptr6;
}

new 和**delete** 是 C++ 中用于动态内存管理的运算符。new 用于在堆上分配内存,并返回指向该内存的指针;delete 用于释放由**new** 分配的内存,防止内存泄漏。

cpp 复制代码
// 分配单个对象
int* ptr = new int;
*ptr = 100;
delete ptr;

// 分配数组
int* arr = new int[5]{1, 2, 3, 4, 5};
delete[] arr;
 

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.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:

  1. malloc和free是函数,new和delete是操作符

  2. malloc申请的空间不会初始化,new可以初始化

  3. 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

  1. 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

  2. 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

  1. 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.内存泄漏

什么是内存泄漏: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。内

存泄漏并不是指内存在物理上的消失,而是应用程序分配某段内存后,因为设计错误,失去了对

该段内存的控制,因而造成了内存的浪费。

内存泄漏的危害: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。
谢谢

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