C/C++内存管理核心解析：分布、管理方式与定位new应用

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文章目录

C/C++内存管理

C/C++内存管理

内存分布

基础问题样例分析

cpp 复制代码

int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
void Test()
{
static int staticVar = 1;
int localVar = 1;
int num1[10] = { 1, 2, 3, 4 };
char char2[] = "abcd";
const char* pChar3 = "abcd";
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 4);
free(ptr1);
free(ptr3);
}

选择题：

选项: A.栈 B.堆 C.数据段(静态区) D.代码段(常量区)

globalVar在哪里？C

staticGlobalVar在哪里？C

staticVar在哪里？C

localVar在哪里？A

num1 在哪里？A

char2在哪里？A

*char2在哪里？A

pChar3在哪里？A //栈上的局部变量指针

*pChar3在哪里？D //解引用，常量区存的字符串

ptr1在哪里？A //栈上的局部变量指针

*ptr1在哪里？B //解引用，堆

说明

1.栈，--堆栈，非静态局部变量/函数参数/返回值等，向下增长；

2.对，程序运行时动态内存分配，可以向上增长；

3.数据段，存储全局数据和静态数据；

4.代码段，可执行的代码/只读常量；

5.内存映射段：高效的I/O,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。

C++内存管理方式；

通过new和delete操作符进行动态内存管理。注意：申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用new[]和delete[]，注意：匹配起来使用。

重点：

内置类型

如果申请的是内置类型的空间，new和malloc，delete和free基本类似，不同的地方是：

new/delete申请和释放的是单个元素的空间，new[]和delete[]申请的是连续空间，而且new在申请空间失败时会抛异常，malloc会返回NULL。

自定义类型

new的原理

调用operator new函数申请空间；
在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造。

delete的原理

在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作；
调用operator delete函数释放对象的空间。

new T[N]的原理

调用operator new[]函数，在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对象空间的申请；
在申请的空间上执行N次构造函数。

delete[]的原理

在释放的对象空间上执行N次析构函数，完成N个对象中资源的清理

2.调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间。

注意：new和delete一定要搭配使用，否则可能会有内存泄漏等各种问题。

注意问题：

cpp 复制代码

#include<iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a1 = 0, int a2 = 0)
		:_a1(a1)
		, _a2(a2)
	{
		cout << "A(int a1 = 0, int a2 = 0)" << endl;
	}

	A(const A& aa)
		:_a1(aa._a1)
	{
		cout << "A(const A& aa)" << endl;
	}

	A& operator=(const A& aa)
	{
		cout << "A& operator=(const A& aa)" << endl;
		if (this != &aa)
		{
			_a1 = aa._a1;
		}
		return *this;
	}

	~A()
	{
		//delete _ptr;
		cout << "~A()" << endl;
	}

	void Print()
	{
		cout << "A::Print->" << _a1 << endl;
	}

	A& operator++()
	{
		_a1 += 100;

		return *this;
	}
private:
	int _a1 = 1;
	int _a2 = 1;
};

class B
{
public:
	/*~B()
	{
		cout << "~B()" << endl;
	}*/
private:
	int _b1 = 2;
	int _b2 = 2;
};

int main()
{
     //内置类型
	//int* p1 = new int[10]; // -> malloc
	//delete p1;             // -> free
	//free(p1); //可以
	//但是有些情况，析构函数如果有指针释放，可能会有内存泄漏的风险

	//自定义类型
	B* p2 = new B[10]; 
	delete p2;//没有析构函数不会崩溃，编译器优化，有就会崩溃
	 
        //原本是会在原有基础（80Byte）多申请4Byte，用于存大小，给析构函数，delete是从头开始释放内存
	//没有析构函数，就不会有前面

	//A* p3 = new A[10]; 
	//delete[] p3;//程序会崩溃

	return 0;
}

定位new

表达式(placement-new)

定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象。

使用格式：

new (place_address) type 或者new (place_address) type(initializer-list)

place_address必须是一个指针，initializer-list是类型的初始化列表

使用场景：

定位new表达式在实际中一般是配合内存池使用。因为内存池分配出的内存没有初始化，所以如

果是自定义类型的对象，需要使用new的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化。

在内存池申请空间，而不是一直在堆（内存）上频繁申请，注意效率更高。

加油！志同道合的人会看到同一片风景。

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