C++基础 之 C++ 中的内存管理问题

简介: C++基础 之 C++ 中的内存管理问题

C和C++都有的内存划分:

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不同的数据存在不同的区域更方便管理和使用(这个图也叫做进程虚拟地址空间)

1. char* ch = "abcd";
2. char arr[] = "abcd";


大家觉得这个 ch *ch arr *arr 他们会是在哪个位置上的呢?

ch 是在  *ch 是在常量区  arr 是在  *arr  是在

ch是一个指针,肯定是在栈上面的,它指向的是一个字符串,字符串是在常量区的

arr是一个数组名,也是在栈上面的,它指向的是一个数组,数组里面的内容是从常量区拷贝过来的,数组本身是在 栈 的

其实我自己也可以通过取地址来判断是不是在一起的


C++中的内存管理:

在c语言的时候我们就学过三个动态内存管理的函数 malloc calloc realloc ,C语言进阶学习日志:动态内存分配_luck++的博客-CSDN博客_c语言内存日志

大家如果有遗忘的可以看看。

New和Delete:

c++开辟空间的方法是使用的是new:

int* a = new int;//new一个int对象
int* a = new int[10];//new十个int对象
int* a = new(10);//new一个int对象,初始化为10
int* a = new int[10]{10,1,2,3};//new十个int对象,初始化为10,1,2,3,0,0,0,0,0,0

大家看到这里有的是一次性开辟多个对象,有的是一次开一个,对于这种情况,delete在着的用法要注意:对于一次性开多个对象的,应该用delete[],一次开一个的就用delete就可以,注意这两者是一定要匹配的,所说不匹配可能不会报错,但还是建议匹配使用!


其实对于内置类型而言,用malloc和new没有什么区别,他们的区别在于自定义类型 


对于自定义类型:我们的malloc开辟的空间,不会初始化,除非自己显示去写,但new不一样,它不仅会给你开空间还会调用自定义类型的构造函数来初始化(这样就保证了我们的数据每次都能得到初始化)其实大家都看到拷贝构造、构造、析构这些都是为了补c语言的坑

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大家要注意我们的构造函数是不能显示调用的,我们如果是malloc这个自定义类型,往后就不好初始化了,除非你的成员变量是公有的,你也可以用定位new,那这里直接去new是不是便捷很多呢

class date
{
public:
  date(int a = 1)
    :_hour(a)
  {
    _a = new int[10];
  }
private:
  int _hour;
  int* _a;
};
int main()
{
  date* a = new date;
  delete a;
}

 大家来看这块代码 new 和 delete 是怎么执行的:

cde06cf3b03d49069b0247c6e682646b.png

我delete之所以要先去调用析构,就是我们编译器不知道这里的指针是不是指向的开辟出来的空间,所以它要去求助我们自己写的析构函数来对那些特别的变量进行处理,处理完才会释放对象的空间,不这么做就有可能会有内存泄漏的风险,虽说我们程序可以正常运行和结束,但内存泄漏始终是一个问题,你不注意在公司里面发生了内存泄漏就有可能会有象限不到的后果,大家就还是要注意一下 


 其实new还会去调用operator new ;delete 也会去调用 operator delete,注意:这两个可不是重载,他们是new和delete的一种底层机制,后面会说到 


 注意:这里我没有检查 a ,也是因为new出错是不会返回空指针的,它会抛异常,这个时候再去检查是否为空,就没有什么意义了。大家如果想让他不抛异常,可以选择捕获,让他打印错误信息:

try()
{
    //可能会抛异常的地方
}
catch (const exception& e)
{
    cout<<e.what()<<endl;
}


operator new 、operator delete

new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符,operator new,operator delete它们是系统提供的全局函数


有个点大家要注意我们的operayor new里面封装的是malloc,失败是抛异常

1.     date* d1 = (date*)operator new(sizeof(date));
2.  operator delete(d1);


实际上他们和malloc和free在用法上是没有什么区别的(他们不会去调用构造和析构函数哦)

我们之前不是说过new会先开空间在调用构造嘛,其实意思也就是先调用operator new没问题再调用构造函数,那delete也是一样的道理

class date
{
public:
  date(int a = 1)
  {
    _hour = a;
    _a = new int[10];
  }
private:
  int _hour;
  int* _a;
};

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大家看见了吧这里是不是先调用的operator new 再去调用的构造函数哇,我构造函数里面写的是new十个int的空间,这里是不是有个operator new[](这个里面封装的是operator new,调用N次(有多少调多少)构造函数),它的上面的28h,我们把28转换成10进制正好是 40 !!!(operator delete[]也是一样的道理)


总结:它们与malloc和free有这样的区别:申请自定义类型对象时,malloc和free只会开辟空间,不会调用构造和析构函数,new在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化,delete在释放空间前会调用析构函数完成空间的清理 


内存池:

现在有一种这样的情况,就是我们反复地去申请空间,又时不时删除前面申请的空间,那我们这样是不是又要反复地区堆里面申请空间


所以有了一个内存池,这个内存池是我们自己设置的(通过改变operator new 来设置),我们每次申请空间都去内存池里面拿,这样相对去堆里面拿,就会更快一些!!!

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