【C++系列P6】C/C++的内存管理(超细超有料!YY打包票!)

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【C++系列P6】C/C++的内存管理(超细超有料!YY打包票!)

前言

  • 大家好吖,欢迎来到 YY 滴 C++系列 ,热烈欢迎!
  • 本章主要内容面向接触过C++的老铁,主要内容含

【C++系列P6】C/C++的内存管理(超细超有料!YY打包票!)

目录

一.C/C++的内存管理

1.C/C++的内存分布规则

一.易错点:数组存储字符串和指针指向字符串,解引用后所在的位置不同(含例题)

2.C/C++的内存管理方式

一.使用new和delete操作符的使用规范

二.new和delete对内置类型的具体使用场景

三.new和delete对自定义类型的具体使用场景

四.new/delete与malloc/free的底层区别(自定义类型演示)

 五. new/delete与malloc/free在使用失败时的区别


一.C/C++的内存管理


1.C/C++的内存分布规则

  1. 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)
  3. 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。

图示: 

【C++系列P6】C/C++的内存管理(超细超有料!YY打包票!)


一.易错点:数组存储字符串和指针指向字符串,解引用后所在的位置不同(含例题)

  • *char2数组所在的位置是栈,是位于代码段(常量区)"abcd\0"的一份拷贝;
  • pChar3是一个指向代码段(常量区)"abcd\0"的一个指针变量,由于其具有常性,所以要加上const;

图示:

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2.C/C++的内存管理方式

PS:C的内存管理有malloc/calloc/realloc/free(可见博主C专栏:动态内存管理)  

引入: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newdelete操作符进行动态内存管理。一般C与C++内存管理不混用)


一.使用new和delete操作符的使用规范

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[],要匹配起来使用(如果new后接free,无论是否是对同一块空间的操作,都容易报错)

代码演示:文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-474093.html

//报错
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
int* p4 = new int;
free(p4);           对开辟同一块空间操作,不匹配
delete p3;

//报错
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
int* p4 = new int;
free(p3);           对开辟不同一块空间操作,不匹配
delete p4;

二.new和delete对内置类型的具体使用场景

使用场景:

  • 申请一个int类型空间(调用构造,随机值)
  • 申请一个int类型空间,并初始化为10
  • 申请10个int类型空间
  • 申请10个int类型空间,并分别初始化

代码演示:

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[10];
  // 动态申请10个int类型的空间,并初始化
  int* ptr7 = new int[10]{1,3,4};
  delete ptr4;
  delete ptr5;
  delete[] ptr6;
}

三.new和delete对自定义类型的具体使用场景

使用场景:有一个自定义类型A,他的初始化列表需要传入两个参数

  • 申请一个空间给A
  • 申请一个4个空间给4个A,分别初始化(多参,不可不完全初始化)

代码演示:

void test()
{
  A* p1 = new A(1,1);
  delete p2;

  //错误写法:不完全初始化  A* p2 = new A[4]{ A(1,1),A(2,2),A(3,3)};
  A* p2 = new A[4]{ A(1,1),A(2,2),A(3,3),A(4,4) };
  delete[] p2;
}

四.new/delete与malloc/free的底层区别(自定义类型演示)

new/delete 和 malloc/free根本区别: 

  • new的底层其实也是malloc与malloc不同之处在于他会调用拷贝构造
  • delete的底层其实也是free与free不同之处在于他会调用析构函数

实例分析:(顺序)

  • 在下图中,new了一个栈Stack,其实底层是malloc个空间给Stack(自定义类型)调用它的拷贝构造(_array指向的新空间)
  • 当delete栈Stack时,调用析构函数(free掉刚刚_array指向的新空间再free掉Stack所处的空间;
  • PS:如果不是这样,而是先free掉Stack的空间,那么_array指向的新空间将无法被p1找到,造成内存泄漏

图演示: 

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 五. new/delete与malloc/free在使用失败时的区别

  • C++是一门面向对象的语言,处理失败时,不喜欢用返回值,更喜欢用抛异常
  • 一般用【try-catch捕捉

代码演示:

    try
  {
	do
	{
		//p1 = (int*)malloc(1024 * 1024);
		p1 = new int[1024 * 1024];
		cout << p1 << endl;
	} while (p1);
  }
catch (const exception& e)
{
	cout << e.what() << endl;
}

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