C++初阶–内存管理

文章目录

• 内存分布
• new/delete
• • 基本用法
  • malloc/free和new/delete的区别
  • 进一步理解
  • new和delete的实现原理
• 定位new（了解）

内存分布

栈（stack）：栈是由编译器自动管理的内存区域，用于存储局部变量，函数参数和函数调用信息等。栈的特点是后进先出，它的生命周期与函数的调用关系密切联系。当函数调用结束后，栈上的局部变量会被自动销毁。

堆（heap）：堆是由程序员手动管理的动态内存区域，用于存储动态分配的对象。通过使用new/delete等操作符来手动申请和释放堆上的内存。堆上的内存生命周期由程序员来负责控制，需要手动释放以避免内存泄漏。

全局存储区（data）：全局存储区用于存储全局变量和静态变量。全局变量在程序运行期间一直存在，静态变量具有生命周期，即从声明到程序结束都存在。全局存储区的内存由编译器在程序开始时进行分配，在程序结束时进行自动释放。

常量存储区（cost）：常量存储区用于存储常量值，例如字符串常量，数字等。这部分内存通常是只读的，不可修改。

new/delete

在C语言中，我们是用malloc和free来进行动态内存管理的，而在C++中，我们习惯使用new/delete来进行动态内存管理。

基本用法

class A
{
private:
	int _a;
public:
	A(int a=0)
		:_a(a)
	{
		cout << "A()" << endl;
	}

	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
};
int main()
{
	//new

	int* p1 = new int;
	*p1 = 20;

	int* p2 = new int[10];
	p2[0] = 1;
	p2[1] = 2;

	int* p3 = new int(4);

	int* p4 = new int[10] {1, 2, 3};

	delete p1;
	delete[] p2;
	delete p3;
	delete[] p4;

	//对于自定义类型来说
	//new的本质：开空间+使用构造函数

	A aa1;
	A aa2;
	A aa3;

	A* p5 = new A[3]{ aa1,aa2,aa3 };
	A* p6 = new A[3];
	A* p7 = new A[3]{ A(1),A(2),A(3) };
	A* p8 = new A[3]{ 1,2,3 };

	delete[] p5;
	delete[] p6;
	delete[] p7;
	delete[] p8;
	return 0;
}

基本用法：

有自定义类型时：

malloc/free和new/delete的区别

进一步理解

class Stack 
{
private:
	int* _a;
	int _top;
	int _capacity;
public:
	Stack(int capacity = 4)
		:_a(new int[capacity]),
		_top(0),
		_capacity(capacity)
	{
		cout << "Stack(int capacity):" << endl;
	}
	~Stack()
	{
		cout << "~Stack()" << endl;
		delete[] _a;
		_a = nullptr;
		_top = 0;
		_capacity = 0;
	}
};
int main()
{
	Stack* p1 = new Stack;
	delete p1;

	Stack* p2 = (Stack*)operator new(sizeof(Stack));
	operator delete(p2);

	Stack* p3 = new Stack[10];
	//delete[] p3;
	delete p3;

	A* p4 = new A[10];
	delete p4;
	return 0;
}

空间的开辟：

操作数new和delete:

当把析构函数屏蔽了，使用delete p3,为什么可以通过编译：

*

new和delete的实现原理

定位new（了解）

定位new是一种特殊的用法，用于在指定的内存位置上创建对象。通常情况下，使用new关键字会在堆内存中动态分配一块适当的空间大小，并在该内存上构造一个对象。而定位new则允许我们预先分配一块内存，并在该内存上构造对象。

语法形式：new(address)Type(arguments)

int main()
{
	A* p1 = (A*)operator new(sizeof(A));

	//不能显示调用构造函数
	//p1->A(1);
	//可以这样操作
	new(p1)A(1);

	//析构函数可以显示调用
	p1->~A();
	operator delete(p1);

}