【C++初阶】内存管理

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追风赶月莫停留

平芜尽处是春山

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内存管理

• C与C++内存分布
• C语言中动态内存管理
• C++中内存管理
• • new与delete对内置类型的处理
  • new与delete对自定义类型的处理
  • operator new与operator delete函数
  • new与delete的实现原理
  • • 内置类型
    • 自定义类型
    • 常见面试题（关于本章知识点）
    • • malloc与free和new与delete的区别
      • 内存泄漏
      • 如何避免内存泄漏

        C与C++内存分布

        内存管理中大致可以分为五大区：

        1. 栈：在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。栈区的数据，在函数返回后，这块内存自动释放。栈是向下增长的
        2. 内存映射段：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。

        C语言中动态内存管理

        int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));int* p2 = (int*)realloc(p1, sizof(int)*4);int* p3 = (int*)calloc(2, sizeof(int));free(p1);free(p2);free(p3);

        上面三行代码就是在C语言中的动态开辟。

        malloc()：开辟一段空间，开辟的空间都是未初始化的，会被编译器赋值为随机值。

        calloc()：第一个参数是空间开辟的数量，第二个参数是空间开辟的类型，开辟的空间有初始值，为0。

        realloc()：可以自己开辟空间，也可以对已有空间进行扩容，会被初始化，为0。

        如果需要更详细的C语言内存管理介绍，请查略：动态内存管理（C语言）

        C++中内存管理

        C语言动态内存开辟的规则在C++中依然适用，只不过C++场景更复杂，有一些规则不太适用于C++，所以在C++中提出了新的方式：通过new和delete操作符进行动态内存管理。

        new与delete对内置类型的处理

        int main(){  int* p1 = new int;    int* p2 = new int(10);    int* p3 = new int[3];  delete p1;  delete p2;  delete[] p3;}

        上图就是new与delete对内置类型的处理

        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。

        new与delete对自定义类型的处理

        class Tist{public: Tist(int a = 0) : _a(a) { cout  cout  Tist* p1 = (Tist*)malloc(sizeof(Tist)); Tist* p2 = new Tist(1); free(p1); delete p2;  // 内置类型是几乎是一样的 int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int));  int* p4 = new int;free(p3);delete p4;Tist* p5 = (Tist*)malloc(sizeof(Tist)*10); Tist* p6 = new Tist[10]; free(p5); delete[] p6; return 0;}void* p1 = (void*)malloc(sizeof(void));if (p1 == nullptr){throw std::bad_alloc();//申请失败就抛异常}return p1;}free(p);}int* p1 = new int;// 没有进行释放就会导致内存泄漏return 0;}