C++入门之内存处理详解-酒店常州论坛

兜兜转转,我们终于结束了C++中非常重要的一环**(类和对象),现在来到了C++中的内存管理章节.在此篇文章中,博主将会介绍内存的分布,不同于c的新型申请堆区空间方法,new,delete和C中的malloc等有什么不同.**

C/C++内存分布

在c和c++中,内存区大概分为这几个板块:栈区,内存映射段,堆区,数据段和代码段.

栈区: 存放非静态局部变量,函数参数,函数返回值等,其优先使用高地址,并逐渐往下.
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内存，做进程间通信.由于博主还未更新到操作系统,这里不做过多介绍.
堆区: 用于程序运行时进行动态内存分配(一般使用malloc),其优先使用低地址,逐渐往上.
数据段:存储全局数据和静态变量.
代码段:可执行的代码/只读常量.

理论千遍,不如用例子一现,大家往下看:

在上图中,大家可以清晰的看到各种类型数据的存储区域,一目了然.

c语言中动态内存管理方式

我们在学习c语言时候,想要向堆区申请一块空间,只能通过malloc()函数,而且操作比较麻烦,需要计算申请空间的大小并且进行强制转换.

int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));

free(p1);

int* p2 = (int*)calloc(4,sizeof(int));

int* p3 = (int*)realloc(p2,sizeof(int)*10);

free(p3 );

我们可以清晰的看到,在c语言中申请一块堆区内存空间,操作有点繁琐,那么在C++语言中,是怎么申请一块堆区内存呢?

C++内存管理方式

在c++中,c语言的内存管理方式依然可以使用,但是有些地方仍然使用c中的方法进行申请就比较麻烦,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.

那么什么时候使用c内存管理方式就会比较麻烦呢?比如下面:

classStack

{

public:

Stack(int* p,intn)

{

val = p;

top = capacity = n;

}

private:

int* val;

inttop;

intcapacity;

};

intmain()

{

Stack* stack = (Stack*)malloc(sizeof(Stack));

//然后现在我们想要进行初始化,发现好像不能操作了(因为私有成员外部无法访问),这就会比较麻烦,因此提出了new和delete的操作

return0;

}

new和delete操作基础类型

①开辟单个元素基本语法: type* name = new type(content);
①释放空间语法: delete name;

其中type是开辟的元素类型,name是变量名,content是想要赋的值,例如:

int* a =newint(10);//开辟一个整型空间,并且初始化为10;

char* s =newchar('s');//开辟一个字符空间,并且初始化为's';

deletea;

deletes;//释放a和s

②开辟数组基本语法: type* name = new type[n]
②删除数组基本语法:delete[] name;

其中type是开辟的元素类型,name是数组名,n是空间数量,例如:

int* num =newint[10];//开辟10个int类型的空间

char* str =newchar[10];//开辟10个char类型的空间

delete[] num;

delete[] str;//释放num和str;

注意点:在c语言中malloc,realloc,calloc等是函数,在c++中,new和delete是操作符.

new和delete操作自定义类型

使用语法和上面的自定义类型几乎一样,只是初始化位置有点差别,语法:type* name = new type(s1,s2,s3...);

其中type是自定义的类型,s1,s2,s3等是自定义类型中构造函数的对应参数.例子:

classTest

{

public:

Test(inta,intb,intc)

{

_a = a;

_b = b;

_c = c;

}

private:

int_a;

int_b;

int_c;

};

intmain()

{

Test* t =newTest(1,2,3);//根据构造函数参数列表写对应参数.

deletet;

}

基于malloc开辟并初始化的自定义类型

有人可能会有点好奇,说,我就是要用malloc开辟自定义类型,但是我还想初始化,这么进行操作?答案是,可以的,需要搭配new

语法new(type*) type(s1,s2,s3...)

什么意思呢?我们仍然按照上面的Test类举例:

1 2	`Test* t = (Test*)malloc(sizeof(Test));` `new(t)Test(1,2,3);//这样就可以初始化了.`

new和delete底层实现原理

在讲解他们的底层实现原理之前我们先介绍一下两个全局函数,分别是operator new和operator delete.

operator new和operator delete

大家看到上面的形式可能会误认为是对new和delete进行了重载,实际并不是,只是这两个函数就叫做这名字而已.

我们在学习C语言时候,还记得是当开辟空间时候需要进行检查是否成功吗?而operator new其实和malloc一模一样,只是它对空间开辟失败后做出的反应是抛出异常,而c语言中,我们是手动判断,然后停止.

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C/C++内存分布

c语言中动态内存管理方式

C++内存管理方式

new和delete操作基础类型

new和delete操作自定义类型

基于malloc开辟并初始化的自定义类型

new和delete底层实现原理

operator new和operator delete

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