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C/C++内存管理

2026-10-27 18:56:34 来源：互联网转载

一. C/C++内存分布

首先��们先来看一下如下代码和相关问题

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？____   staticGlobalVar在哪里？____   staticVar在哪里？____     localVar在哪里？____    num1 在哪里？____      char2在哪里？____       *char2在哪里？___   pChar3在哪里？____      *pChar3在哪里？____   ptr1在哪里？____        *ptr1在哪里？____

解答：

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__

分析:

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在哪里？__A__ *char2在哪里？__A__

pChar3在哪里？__A__ *pChar3在哪里？__D__

ptr1在哪里？__A__ *ptr1在哪里？__B__

分析:

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

【说明】：

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。

3. 堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。

4. 数据段--存储全局数据和静态数据。

5. 代码段--可执行的代码/只读常量。

二. C语言中动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free

void Test(){   //mallocint* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));free(p1);    //callocint* p2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));free(p2);    //reallocint* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int) * 10);free(p3);}

【面试题】: malloc/calloc/realloc的区别？

1.malloc函数

函数原型：   void* malloc(size_t n);参数释义：   n:申请空间大小

如果函数执行成功，malloc函数返回火的内存空间的首地址；

如果函数执行失败，则返回值为NULL。

由于malloc函数值的类型为void型指针，因此，可以将其值类型转化后赋给任意类型指针，可以通过操作该类型指针来操作从堆上获得的内存空间。

注意：通过malloc函数分配得到的内存空间是未初始化的，必须使用memset函数来初始化。

2.calloc函数

函数原型：   void* calloc(int n,size_t size);参数释义：   n:申请空间的个数   size:单个类型的大小

calloc函数的返回值类型为void指针类型。

如果函数执行成功，函数从堆上获得n*size的字节空间，并返回该空间的首地址；

如果函数执行失败，返回值为NULL。

calloc函数与malloc函数不同之处在于：calloc函数得到的内存空间是进过初始化的，其内容全为0

3.realloc函数

函数原型：void* realloc(void* p,size_t n);参数释义：   n:空间的大小   p:堆上已经存在的空间的地址

realloc函数将指针p指向的内存空间的大小改为n字节，通常用来扩容，当扩大一个内存空间时，若该空间后边的空间可以满足要求则会在原内存后开辟空间，若后边的空间不满足要求，则会在另一个地方开辟空间，并将原内存中的数据拷贝过来，并释放原内存空间，返回新空间的首地址

注意：realloc函数分配的空间是未初始化的。

三. C++内存管理方式

C语言内存管理方式在C++中可以继续使用，但有些地方就无能为力，而且使用起来比较麻烦，因此C++又提出了自己的内存管理方式：通过 new 和 delete 操作符进行动态内存管理。

3.1 new/delete操作内置类型

void Test(){    //使用new不需要计算空间大小// 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10int* ptr5 = new int(10);// 动态申请0个int类型的空间int* ptr6 = new int[10];// 动态申请10个int类型的空间并初始化int* ptr7 = new int[10]{ 10,9,8,7,6,5 };delete ptr4;delete ptr5;delete[] ptr6;delete[] ptr7;}

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[]，要匹配使用。