C++内存管理

���录

一、内存的划分 

1.各个内存区域

2.小练习

二、C++的动态内存管理

1.new和delete的引入

2.new和delete的使用

3.内存泄漏

三、深入了解new和delete关键字

1.operator new与operator delete函数

2.定位new（了解）

一、内存的划分 

1.各个内存区域

程序的运行需要内存，对于我们以前常用的32位操作系统，指针变量的大小为四字节，地址个数一共有2的32次方个，每一个字节加起来就是4G；而对于我们现在常用的64位操作系统，指针变量的大小为八字节，地址个数一共有2的64次方个，每一个字节加起来理论上是17179869184G，也就是16777216T，但是我们现在使用的电脑普遍是8G或者16G内存，所以内存空间对于地址的利用并不完全。

我们为了有效地使用内存，避免程序读写遇到空间上的冲突。就需要将内存划分为不同的区域，主要包括：内核空间、栈、堆、内存映射段、数据段、代码段。

• 内核空间：类似于之前Linux讲的内核kernel，这是操作系统工作的空间我们一般人不能操作
• 栈：栈又叫堆栈，栈区中主要存放函数的返回值/函数的参数/非静态的成员变量，栈的特点是向下增长的(从栈申请的内存地址会越来越小)。
• 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。
• 堆区：主要要用于程序的动态开辟，堆的特点是向上增长的。
• 数据段：存放全局变量和静态变量。
• 代码段：存储可执行文件的指令（定义过的函数等）和只读常量。

  注意这里格子的大小不代表每个区域空间的大小。

  2.小练习

  根据下图中的代码选择数据的储存位置

  （1）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？____

  （2）填空题：

    sizeof(num1) = ____;  

    sizeof(char2) = ____;   strlen(char2) = ____;

    sizeof(pChar3) = ____;   strlen(pChar3) = ____;

    sizeof(ptr1) = ____;

  选择题答案：

    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（全局变量）  staticGlobalVar在哪里？C（静态变量）

    staticVar在哪里？C（静态变量）  localVar在哪里？A（局部变量）

    num1 在哪里？A（数组名是首元素地址，也在栈区）

    char2在哪里？A（数组名是首元素地址，也在栈区）  *char2在哪里？A（数组内容储存在栈区）

    pChar3在哪里？A（地址储存在栈区）   *pChar3在哪里？D（abcd是一个常量字符串，pChar3指向代码段内的这个常量字符串）

    ptr1在哪里？A （地址储存在栈区）   *ptr1在哪里？B（内容在堆区）

  填空题答案：

    sizeof(num1) = 40;  （整个数组大小）

    sizeof(char2) = 5（还有一个\0）;   strlen(char2) = 4;（不包含\0）

    sizeof(pChar3) = 4/8;（指针都是4/8字节）  strlen(pChar3) = 4;（不包含\0）

    sizeof(ptr1) = 4/8;（指针都是4/8字节）二、C++的内存管理方式

  二、C++的动态内存管理

  1.new和delete的引入

  在C语言中，我们主要用malloc、calloc、realloc三个函数开辟堆区空间，用free释放空间。

  在C++中又引入了new和delete进行内存开辟与释放。

  #includeusing namespace std;int main(){    int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));    free(p1);    int* p2 = new int;    delete p2;    return 0;}

  上下两行代码起到的作用是一样的，上下都是开辟int类型大小的空间用p1和p2指针维护，然后释放空间。

  2.new和delete的使用

  new和delete的使用对于内置类型其实没有太多的优化，主要对于类类型申请空间更加方便。

  #includeusing namespace std;class Date{public:    Date(int year = 2000, int month = 1, int day = 1)        :_year(year)        , _month(month)        , _day(day)    {}    void Dateprint()    {        cout