c++内存管理（上）

news2024/9/20 18:33:30

引入

分析

说明

C语言中动态内存管理方式

C++内存管理方式

new/delete操作内置类型

new和delete操作自定义类型

引入

我们先来看下面的一段代码和相关问题

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);
}

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 ) = ____ ;

3. sizeof 和 strlen 区别？

分析

全局变量与static变量均在静态区(static变量在第一次载入时初始化)

字符串均在常量区，如果是采用数组方式，那么就是从常量区将字符串拷贝到栈区中，因此对字符串数组存储在栈中，而下面的字符串指针指向字符串所存储的位置，字符串本身存储在常量区中

注意:const char* ptr="abcd",*ptr在常量区，因为*ptr无法被修改，因此会直接将常量区的位置传递给指针

各种变量，包括int char 指针类型变量都存储在栈中

sizeof如果是整个数组则返回数组大小，如果是其他类型变量则返回变量大小

strlen返回的是字符串长度从第一个元素到'\0'之前的元素个数

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。(linux部分会讲)

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方式

malloc/calloc/realloc/free

void Test ()
{
int* p1 = (int*) malloc(sizeof(int));
free(p1);
// 1.malloc/calloc/realloc的区别是什么？
int* p2 = (int*)calloc(4, sizeof (int));
int* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int)*10);
// 这里需要free(p2)吗？
free(p3 );
}

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 。

new/delete操作内置类型

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];
delete ptr4;
delete ptr5;
delete[] ptr6;
}

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和delete操作自定义类型

class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
// new/delete 和 malloc/free最大区别是 new/delete对于【自定义类型】除了开空间还会调用构
造函数和析构函数
A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
A* p2 = new A(1);
free(p1);
delete p2;
// 内置类型是几乎是一样的
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
free(p3);
delete p4;
A* p5 = (A*)malloc(sizeof(A)*10);
A* p6 = new A[10];
free(p5);
delete[] p6;
return 0;
}