C/C++内存管理,malloc,realloc,calloc,new,delete详解!!!

news2024/11/26 14:48:30

1.初步了解内存中各个区间存储的数据特征

1.栈区:存储一些局部变量、函数参数、返回值等,跟函数栈振有关,出了作用域,生命周期结束。

2.堆区:用于动态开辟空间,如果不主动销毁空间,则程序运行结束,生命周期结束。

3.数据段(静态区):static修饰的静态变量和全局变量,程序运行结束,生命周期结束。

4.代码段(常量区):可执行的代码和常量。

练习

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);
}

  选项 : A .   B .   C . 数据段 ( 静态区 )   D . 代码段 ( 常量区 )
  globalVar 在哪里? __1__   staticGlobalVar 在哪里? __2__
  staticVar 在哪里? __3__   localVar 在哪里? __4__
  num1 在哪里? __5__
  char2 在哪里? __6__   * char2 在哪里? __7_
  pChar3 在哪里? __8__       * pChar3 在哪里? __9__
  ptr1 在哪里? __10__         * ptr1 在哪里? __11__
1.C       2.C       3.C        4. A       5.A       
6.A        7. A       8.A        9.D        10.A        11.B
结合上图可以得知,cha2其本身存放在栈区,指针指向栈区中数组首元素的地址,再将静态区中"abcd"赋值给数组,所以*char指向的元素在栈区!!!
pChar3其本身存放在栈区,指向静态区中存放"abcd"字符串的首地址!!!

2.c语言实现内存管理

2.1malloc

在堆上开一快符合你预期大小的一块空间,并且返回指向该地址空间的指针

void* malloc (size_t size);

size:开多大的空间,单位是字节

2.2realloc

如果malloc开辟出来的空间开少了,realloc可以在堆上重新开一块符合你预期大小的空间,并返回指向该空间的指针

void* realloc (void * ptr,size_t size);

ptr:初始空间的地址

size:将空间开辟到多大

 2.3calloc

用于对开辟的空间进行初始化,calloc会将开辟的空间中每个元素初始化为0

void* realloc (size_t num,size_t size);

num:分配的元素数量

size:每个元素的大小

3.c++实现内存管理

3.1 new/delete new []/delete []

在c++中,有两对操作符new/delete、new []/delete [],他们的作用是负责开空间和释放空间!!!

new作用跟malloc类似,delete作用跟free类似

new和delete在面对自定义类型时会去调用构造函数和析构函数

new =先申请对象空间 再调用构造函数

delete = 先调用析构函数 再释放对象空间

3.1.1内置类型

当需要开一个整形的空间时。

int main()
{ 
	//malloc
	int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
	//new开空间用法跟malloc不同,但是作用相同,都是负责开空间!!!
	int* p2 = new int;

	//free
	free(p1);
	//delete
	delete(p2);
	return 0;
}

当需要开多个空间时 例如开10个int类型的空间 需要加上[]

int main()
{
	int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int)*10);
	int* p2 = new int[10];

	free(p1);
	delete[](p2);
	return 0;
}
3.1.2自定义类型

new和delete在面对自定义类型时会去调用构造函数和析构函数

new =先开空间 再调用构造函数

delete = 先调用析构函数 再释放空间

class Stack
{
public:
	Stack(int capacity = 4)
	{
		_a = new int[capacity];
		int _top = 0;
		int _capacity = capacity;
	}
	~Stack()
	{
		delete (_a);
		_a = nullptr;
		_top = 0;
		_capacity = 0;
	}
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
};
int main()
{
	Stack* p2 = new Stack;
	//new先开空间 再去调用构造函数
	delete(p2);
	//delete先调用析构函数,再去释放空间
	return 0;
}

如果需要开10个Stack类型的空间 用new[] 和 delete[]

int main()
{
	Stack* p2 = new Stack[10];
	//new先开空间 再去调用构造函数
	delete[](p2);
	//delete先调用析构函数,再去释放空间
	return 0;
}

 3.2new/delete底层实现原理

3.2.1 全局函数 operator new/operator delete

要知道原理,我们就得先知道operatot new / operator delete 这两个全局函数

在c++中,有这样两个全局函数,他们的作用跟malloc、free类似,都是负责开空间和释放空间!!!

注意:operator new / operator delete 不是new/delete的重载,而是两个全局函数!!!

我们知道malloc申请空间失败的时候,会返回空。而operator new申请空间失败的时候则会抛异常。我们可以理解为operator是封装的malloc。

也就是说operator new 和mclloc除了申请空间失败的处理方法不同,其他的用法以及功能是相同的!!!

operator delete 可以理解为跟operator new对应,其用法和功能跟free完全一样!!!

int main()
{
	Stack* p1 = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));
	free(p1);
	 
	//operator new底层用的是malloc
	Stack* p2 = (Stack*)operator new (sizeof(Stack));
	//operator delete底层用是free
	operator delete(p2);
	return 0;
}
3.2.2 new/delete 和 operator new/operator delete的关系

new = 1.申请对象空间 + 2.调用构造

delete = 1.调用析构 + 2.释放对象空间

在底层原理上,new的第一步申请对象空间底层就是调用operator new函数,

operator的第二步释放对象空间底层就是调用operator operator函数.

也就是说下面两段不同的代码,起到的作用都是相同的 

int main()
{
	Stack* p1 = new Stack;
	delete (p1);
	
    //等价于new
	Stack* p2 = (Stack*)operator new (sizeof(Stack));
	//定位new显示调用构造函数
	new(p2)Stack;
    //等价于delete
	p2->~Stack();
	operator delete(p2);
	return 0;
}

我们到汇编语言的角度证明一下

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1255081.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

保护模式进阶

本系列文章只做个人学习记录使用 参考资料: 《操作系统真象还原》 从0到-1写一个操作系统 获取物理内存容量 计算机要想被使用,就必须先管理,我们想和物理内存打交道,就必须先知道物理内存有多大 linux获取内存的方法 在linux…

计算机组成原理4

1.汇编语言 2.汇编语言常见的运算指令 3.AT&T格式 和 Intel格式 4.跳转指令 5.cmp比较的底层原理 6.函数调用的机器级表示 7.CISC和RISC

公司人事管理系统

1.问题描述 一个小公司包含四类人员:经理,技术人员,销售人员和销售经理,各类人员的工资计算方法如下:经理:固定月薪(8000);技术人员:月薪按技术等级&#xf…

【深度学习笔记】05 线性回归

线性回归 线性回归基于几个简单的假设: 首先,假设自变量 x \mathbf{x} x和因变量 y y y之间的关系是线性的, 即 y y y可以表示为 x \mathbf{x} x中元素的加权和,这里通常允许包含观测值的一些噪声; 其次,我…

Spring Cloud Gateway 的简单介绍和基本使用

前言 本文主要对Spring Cloud Gateway进行简单的概念介绍,并通过多模块编程的方式进行一个简单的实操。 文章目录 前言1 什么是网关(概念)2 微服务中的网关2.1 问题12.2 问题2 3 网关作用4 Spring Cloud Gateway组成5 Spring Cloud Gateway基…

51代码审计-PHP框架MVC类上传断点调试

知识点1,文件上传漏洞挖掘 搜索关键字$_FILES phpmvc架构 MVC模式(Model-View-Controller)是软件工程中的一种软件架构模式。 MVC把软件系统分为三个基本部分:模型(Model)、视图(View&#…

5.前端--CSS-基本概念【2023.11.26】

1. CSS 语法规范 CSS 规则由两个主要的部分构成:选择器以及一条或多条声明。 属性和属性值之间用英文“:”分开 多个“键值对”之间用英文“;”进行区分 选择器 : 简单来说,就是选择标签用的。 声明 :就是改变样式 2.CSS引入方式 按照 CSS 样…

【C++】多线程(一):std::thread的使用

这篇文章应我朋友的邀请,写一篇文章介绍下C多线程。 编译环境准备 首先确定你的编译器支持std的thread,如果不支持,就会出现诸如“thread找不到”的问题。 以下假设你使用 gnu gcc 编译器,因为 MSVC 的我也不太熟悉。 linux …

【详解二叉树】

🌠作者:TheMythWS. 🎇座右铭:不走心的努力都是在敷衍自己,让自己所做的选择,熠熠发光。 目录 树形结构 概念 树的示意图 树的基本术语 树的表示 树的应用 二叉树(重点) 二叉树的定义 二叉树的五…

实战oj题——用队列实现栈

前言:Leetcode栈和队列的习题,用两个队列实现栈。 【由于我们是用C语言完成这道题,所以我们要将关于队列的实现代码插入到题中,在创建一个栈,栈里包含两个队列。】 思路:我们用两个队列来实现,因…

java学习part12多态

99-面向对象(进阶)-面向对象的特征三:多态性_哔哩哔哩_bilibili 1.多态(仅限方法) 父类引用指向子类对象。 调用重写的方法,就会执行子类重写的方法。 编译看引用表面类型,执行看实际变量类型。 2.父子同名属性是否…

FPGA驱动CS4344 VHDL例程

CS4344是一款非常简单的I2S立体声24bit D/A芯片,采样率高达192KHz,相对于ADAU1761复杂的寄存器配置来说,CS4344非常友好,无需配置寄存器,只要按I2S时序输入数据,即可实现立体声输出,且10PIN TSS…

Effective Modern C++(1.顶层const与底层const)

1.顶层const与底层const的定义 const修饰的变量不可以改变,那么他就是顶层const,如: const int a 10; 那么,对于 const int *const p new int(10); 第二个const就是顶层const,因为他修饰的是p;第一个…

Windows TCP 通信测试_1

一、单对单通信测试 应用函数 socket、bind、connect、listen、accept、recv、send&#xff08;win下的函数&#xff09;等 1、客户端demo client.cpp #include<WINSOCK2.H> #include<STDIO.H> #include<iostream> #include<cstring> using namespa…

电商项目高级篇-03 商品上架

商品上架 1、商品上架1.1、设计&#xff1a;宽表设计 1、商品上架 上架的商品才可以在网站展示。 上架的商品需要可以被检索。 1.1、设计&#xff1a;宽表设计 优点&#xff1a;方便检索 缺点&#xff1a;数据冗余 商品数据模型设计&#xff1a; PUT product {"mappi…

HarmonyOS开发(七):构建丰富页面

1、组件状态管理 1.1、概述 在应用中&#xff0c;界面一般都是动态的。界面会根据不同状态展示不一样的效果。 ArkUI作为一种声明式UI&#xff0c;具有状态驱动UI更新的特点&#xff0c;当用户进行界面交互或有外部事件引起状态改变时&#xff0c;状态的变会会触发组件的自动…

【企业微信连接问题】

1、个人可以创建企业微信的企业账号么&#xff1f; 答&#xff1a;可以的&#xff0c;只是没法认证。不过基础的功能还是有的。 注册步骤&#xff1a;企业微信注册步骤 2、集简云链接企业微信&#xff0c;在授权之后&#xff0c;找不到集简云怎么办&#xff1f; 答&#xff1a…

美化wordpress复制文章内容弹出版权提示框的源码代码

通过SweetAlert美化的提示框 将下面代码添加到当前主题模板函数functions.php文件最后即可&#xff1a; function zm_copyright_tips() { echo <link rel"stylesheet" type"text/css" rel"external nofollow" target"_blank" href…

人力资源管理后台 === 权限应用

目录 1.权限应用-拆分静态路由-动态路由 2.权限应用-根据用户权限添加动态路由 3.权限应用-根据权限显示左侧菜单 4.权限应用-退出登录重置路由 5.权限应用-功能权限-按钮权限标识 6.权限应用-自定义指令应用功能权限 7.其他模块-集成 8.首页-基本结构和数字滚动 9.首页…

编译器设计03-后端概述

后端处理概述 后端处理&#xff1a;中间代码生成&#xff0c;目标代码生成&#xff0c;贯穿各个阶段的优化。 后端处理犹如得出中文文章&#xff0c;当阅读完英语文章后&#xff0c;你的脑海中就有清晰的“中间代码”了&#xff0c;想写作的时候就心中有数&#xff0c;核心论…