一.C/C++的内存分布
1.为什么要内存划分?
因为不同的数据会有不同的存储需求
例如有些变量只需要临时存储,局部变量等,函数结束就会被销毁……;
动态内存,如数据结构里面或则算法中需要动态开辟的空间……;
整个程序期间都需要使用,全局变量……;
需要一些变量创建初始化后了不能被修改,等等;
2.C/C++中程序内存区域划分
【说明】
栈区:局部变量,函数参数,返回值等;
堆区·:程序运行的动态内存开辟等;
静态区:静态变量和全局变量等;
常量区:存放可执行代码(被编译好的指令等)和常量等;
字面量都是存储在静态区的,如"1111" "abcd" 10 'c' 等等;
const int n = 10;n是常变量,存储在栈区,10是常量,存储在静态区;
静态区的数据不能被改变;
局部变量和全局的静态变量的区别:全局变量任何文件都可以使用,但是全局的静态变量只能在本文件使用;
全局的静态变量和局部静态变量的区别:局部的静态变量只有当前函数能用,只在第一次执行时进行初始化;
const在*前面和*后面的区别:在const*前面修饰的是指针指向的对象不能被修改;const在*后面,修饰的是指针,指针不能被改变;
例如:
相关例题
解析:
二.C++中内存的管理方式
C语言的内存管理方式:在C语言中,动态内存的管理主要用 moall/calloc/realloc/free;
C++不同于C,有着自己的内存管理方式:主要通过操作符new和delete进行动态内存管理;
new和delete操作内置类型
注意:
new和delete都是给对象开的空间和释放空间
1.new只开空间,不初始化;
2.申请和释放单个元素的空间,用new和delete操作符 ,申请和释放连续的空间,用new[ ]和delete[ ]操作符,new和delete new[ ]和delete [ ] 要匹配使用
new和delete操作自定义类型
注意:
1.构造函数不能显式调用(除了定位new)
malloc不能解决动态申请的自定义类型的初始化问题,new可以解决
2.new和delete对于内置类型几乎是一样的;但是对于自定义类型的动态空间的申请,除了空间和释放空间,还会调用构造函数和析构函数,这是不同于malloc和free的;
new的作用:开空间+调用构造函数
delete的作用:调用析构函数+释放空间
new对于自定义类型动态开辟空间的初始化
operator new 和 operator delete
operator new和operator delete 是系统提供的两个全局函数,是对malloc和free的封装 ;
operator new实际是通过malloc来实现的,如果malloc申请空间成功,则直接返回,否则执行用户提供的空间不足应对措施,如果用户提供了该措施就继续申请,没有就抛异常;
operator delete也是通过free来实现的;
其中,new在底层上是operator new实现的;delete在底层上则是通过operator delete实现的;
用法上:与malloc和free类似
定位new表达式
概念:定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象;
使用格式:
new(place_address)type或则new(place_address)type(initializer-list)
其中:place_address必须是一个指针,initializer-list是类型的初始化列表;
使用场景:
定位new表达式一般是配合内存池使用的。因为内存池分配的内存没有初始化,所以如果是自定义类型的对象,需要使用new的定义表达式进行显示调用构造函数进行初始化;
三.常见的面试题
malloc/free和new/delete的区别?
他们的共同特点是:都是从堆上申请空间,并且需要手动释放。不同的是:
1.malloc和free是函数,而new和delete是操作符
2.malloc申请的空间不会初始化,new可以进行初始化;
3.malloc申请空间时,需要手动计算大小并且传递,new只需要在后面跟上空间的类型即可,如果是多个对象时,[ ]中指定对象个数即可;
4.malloc的返回值是void*,在使用是必须强制类型转换,new不需要,因为new后跟的是空间的类型;
5.malloc申请空间失败时,返回的时NULL,因此使用时必须判空,new不需要,但是new需要捕获异常
6.申请自定义对象时,malloc和free只会开辟空间,不会调用构造和析构函数,而new在申请空间后会调用构造函数完成对对象的初始化,delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理;