文章目录
- 1. c的内存管理例题
- 2.c++管理方式
-
- 1.c++的内置类型
-
- 1.申请一个空间并初始化
- 2.申请连续的空间并初始化
- 3.总结
- 2.c++的自定义类型
-
- 2.总结
- 3.operator new与operator delete函数
- 4.new和delete的实现原理
-
- 1.内置类型
- 2.自定义类型
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- 内存泄露问题&&delete先析构的原因
- 编译器实现机制问题
- 5.定位new
-
- 定位new的使用场景
- 6.malloc/free与new/delete的区别
-
- 1.共同点
- 2.不同点
-
- 用法角度
- 底层原理角度
1. c的内存管理例题
下面这道例题用于检测c的内存管理的学习程度,又或者说是学到这里c究竟忘了多少…
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?__C__ staticGlobalVar在哪里?__C__
staticVar在哪里?_C___ localVar在哪里?___A_
num1 在哪里?__A__
char2在哪里?____ *char2在哪里?___
pChar3在哪里?____ *pChar3在哪里?____
ptr1在哪里?____ *ptr1在哪里?____
- 填空题:
sizeof(num1) = ____;
sizeof(char2) = ____; strlen(char2) = ____;
sizeof(pChar3) = ____; strlen(pChar3) = ____;
sizeof(ptr1) = ____;
*/
- globalvar: 是全局变量 处于静态区
- staticGlobalvar :是全局静态变量 ,处于静态区
- staticvar : 是局部静态变量 ,处于静态区
- localvar: 是局部变量 ,处于 栈
- num1 : 是一个局部的数组,处于栈
- char2 是一个字符数组 ,处于栈
- *char2 :char2是一个数组名,由于既不单独放在sizeof内部,也没有取地址,数组名作为首元素地址,*char2是第一个元素,而整个数组处于栈中,所以 *char2处于栈
- pchar3: 是一个由const修饰的字符类型指针,指针指向的内容不能改变, 说明”abcd”是一个常量字符串,内容不能被修改,处于栈
- *pchar3 :由于”abcd”是一个常量字符串,pchar3指向常量字符串,*pchar3 处于常量区
- ptr1 :是一个指向堆开辟空间的指针,处于栈
- *ptr :是为堆开辟的空间 ,处于堆
- sizeof(num1): 单独当在sizeof内部,数组名代表整个数组,sizeof(num1)=40
- – sizeof(char2):单独当在sizeof内部,数组名代表整个数组,abcd\0,sizeof(char2)=5
- – sizeof(pChar3):pChar3是一个指针,所以sizeof(pChar3)=4/8
- strlen(pChar3):pChar3代表首元素地址,strlen为从给予的地址开始 到’\0’结束,strlen(pChar3)=4
- – sizeof(ptr1):ptr1是一个指针 ,sizeof(ptr1)=4/8
2.c++管理方式
1.c++的内置类型
1.申请一个空间并初始化
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
//int*ptr1=new int;//申请1个int的空间
int* ptr = new int(10);//申请10个int的空间并初始化为10
delete ptr;//释放单个空间
return 0;
}
2.申请连续的空间并初始化
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
//int* ptr = new int(10);
//int* ptr1 = new int[10];//申请10个int的空间
int* ptr = new int[10] {1, 2, 3, 4};//申请10个int的空间并初始化
delete []ptr;//释放连续空间
return 0;
}
这里相当于部分初始化,只初始化了前4个空间,其他空间默认为0
3.总结
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[]
2.c++的自定义类型
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p = (A*)malloc(sizeof(A) * 10);
free(p);
A* p1 = new A[2];
delete[]p1;
return 0;
}
- 申请2个A类型的空间,调用2次构造函数释放空间,并调用2次析构函数
- 虽然写入了malloc在堆开辟10个A类型空间,free释放空间,但是没有调用构造和析构函数
2.总结
在申请自定义类型的空间时,new会调用构造函数,delete会调用析构函数,而malloc与free不会。
3.operator new与operator delete函数
- operator new与operator delete函数是库里面提供的两个全局函数,不是运算符重载
new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符,new在底层调用operator new全局函数来申请空间,delete在底层通过operator delete全局函数来释放空间。
#include <iostream>
using namespace std;
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
//申请空间 operator new 封装 malloc
//在用operator delete p1指向空间
A* p1 = new A;
delete p1;
//申请空间 operator new 封装 malloc
//在用operator delete []p2指向空间
A* p2 = new A[10];
delete []p2;
return 0;
}
\
4.new和delete的实现原理
1.内置类型
- 对于是内置类型,malloc/free与new/delete功能基本一致,但new/delete申请和释放的是单个元素的空间,new[]和delete[]申请的是连续空间
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
int* p1 = (int*)operator new(sizeof(int));//new失败抛异常
int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int));
if (p2 == nullptr)//malloc失败返回空
{
perror("malloc fail");
}
return 0;
}
- new机制与malloc也不同,new申请空间失败会抛异常,而malloc失败返回nullptr
2.自定义类型
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p1 = new A;//先创建空间,在调用构造函数,
delete p1;//delete先调用析构函数,在释放空间
//-----------------------------------
A* p2 = new A[10];//先创建空间,在调用构造函数10次
delete[]p2;//delete先调用析构函数10次,在释放空间
return 0;
}
- new先申请一个A的空间,再调用构造函数,delete先调用析构函数,再释放空间
- new先申请10个A类型的空间,再调用构造函数10次,delete先调用析构函数10次,再释放空间
内存泄露问题&&delete先析构的原因
class stack
{
public:
stack()//构造
{
cout << "stack()" << endl;
_a = new int[4];
_top = 0;
_capacity = 4;
}
~stack()//析构
{
cout << "~stack()" << endl;
delete[] _a;
_top = _capacity = 0;
}
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
};
int main()
{
stack p;
stack*p1 = new stack;
delete p1;
return 0;
}
- 类的实例化对象生成p,在栈上,调用构造函数,在堆上开辟了4个stack类型的数组
- p1是一个指针,在栈上,指向在堆上申请的一个stack, 再调用构造函数,_a=new
stack[4],_a再次指向在堆上申请的4个stack类型的数组,
所以必须先调用析构函数,在释放空间
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