从C语言到C++⑨(第三章_C&C++内存管理)详解new和delete+面试题笔试题(中):https://developer.aliyun.com/article/1513662
5. 定位new(了解)
5.1 定位new表达式(placement-new)
定位 new 表达式是在已分配的原始空间中调用构造函数初始化一个对象。
简单来说就是,定位new表达式可以在已有的空间进行初始化。
写法:
new(目标地址指针)类型 // 不带参 new(目标地址指针)类型(该类型的初始化列表) // 带参
注意:目标地址必须是一个指针。
5.2 定位new的使用场景
定位 new 在特定情况下是有用的。
比如开的空间是从内存池来的,如果想初始化,我们就可以使用它。
因为内存池分配出的内存初始化,所以如果是自定义类型的对象,
需要使用 new 定义的表达式进行显示调用构造函数进行初始化。
#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; A* p2 = (A*)malloc(sizeof(A)); if (p2 == nullptr) { perror("malloc fail"); } //new(p2)A; new(p2)A(10); return 0; }
模拟一下 new 的行为:
int main() { A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A)); new(p1)A(10); // 模拟一下new的行为 A* p2 = new A(2); // 等价于: A* p3 = (A*)operator new(sizeof(A)); new(p3)A(3); return 0; }
平常不会这么写,但是有时内存不一定是从堆来的,比如从内存池来的,定位 new 就有用了。
6. 常见面试题
6.1 malloc/free和new/delete的区别
malloc/free和new/delete的共同点是:都从堆上申请空间,都需要用户手动释放。
不同的地方是:
- 1. malloc和free是函数,new和delete是操作符
- 2. malloc申请的空间不会初始化,new可以初始化
- 3. malloc申请空间时,需要手动计算空间大小并传递,new只需在其后跟上空间的类型即可,如果是多个对象,[ ]中指定对象个数即可
- 4. malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转,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,返回的是NULL,因此使用时必须判空,new不需要,但是new需要捕获异常
- 6. 申请自定义类型对象时,malloc/free只会开辟空间,不会调用构造函数与析构函数,而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中资源的清理。
7. 笔试选择题
7.1 下面有关c++内存分配堆栈说法错误的是( )
A.对于栈来讲,是由编译器自动管理,无需我们手工控制;对于堆来说,释放工作由程序员控制
B. 对于栈来讲,生长方向是向下的,也就是向着内存地址减小的方向;对于堆来讲,它的生长方向是向上的,是向着内存地址增加的方向增长
C.对于堆来讲,频繁的 new/delete 势必会造成内存空间的不连续,从而造成大量的碎片,使程序效率降低。对于栈来讲,则不会存在这个问题
D.一般来讲在 32 位系统下,堆内存可以达到4G的空间,但是对于栈来讲,一般都是有一定的空间大小的
7.2 C++中关于堆和栈的说法,哪个是错误的( )
A.堆的大小仅受操作系统的限制,栈的大小一般较小
B.在堆上频繁的调用new/delete容易产生内存碎片,栈没有这个问题
C.堆和栈都可以静态分配
D.堆和栈都可以动态分配
7.3 c++中,类ClassA的构造函数和析构函数的执行次数分别为( )
ClassA *pclassa=new ClassA[5]; delete pclassa;
A.5,1
B.1,1
C.5,5
D.程序可能崩溃
7.4 函数参数使用的空间是在()中申请的,malloc或new是在()中申请空间的?()
A.堆,栈
B.栈,堆
C.栈, 栈
D.堆,堆
7.5 下面有关malloc和new,说法错误的是? ( )
A.new 是创建一个对象(先分配空间,再调构造函数初始化), malloc分配的是一块内存
B.new 初始化对象,调用对象的构造函数,对应的delete调用相应的析构函数,malloc仅仅分配内存,free仅仅回收内存
C.new和malloc都是保留字,不需要头文件支持
D.new和malloc都可用于申请动态内存,new是一个操作符,malloc是是一个函数
7.6 设已经有A,B,C,D4个类的定义,程序中A,B,C,D析构函数调用顺序为? ( )
C c; void main() { A*pa=new A(); B b; static D d; delete pa; }
A.A B C D
B.A B D C
C.A C D B
D.A C B D
7.7 使用 char* p = new char[100]申请一段内存,然后使用delete p释放,有什么问题?( )
A.会有内存泄露
B.不会有内存泄露,但不建议用
C.编译就会报错,必须使用delete []p
D.编译没问题,运行会直接崩溃
7.8 以下代码中,A 的构造函数和析构函数分别执行了几次: ( )
A.1、1
B.10、10
C.1、10
D.10、1
7.9 变量所在哪个内存区域以及变量所占空间大小是多少?
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?____ staticGlobalVar在哪里?____
staticVar在哪里?____ localVar在哪里?____
num1 在哪里?____
char2在哪里?____ *char2在哪里?___
pChar3在哪里?____ *pChar3在哪里?____
ptr1在哪里?____ *ptr1在哪里?____
2. 填空题:
sizeof(num1) = ____;
sizeof(char2) = ____; strlen(char2) = ____;
sizeof(pChar3) = ____; strlen(pChar3) = ____;
sizeof(ptr1) = ____;
答案及解析
7.1 D
A.栈区主要存在局部变量和函数参数,其空间的管理由编译器自动完成,无需手动控制,堆区是自己申请的空间,在不需 要时需要手动释放
B.栈区先定义的变量放到栈底,地址高,后定义的变量放到栈顶,地址低,因此是向下生长的,堆区则相反
C.频繁的申请空间和释放空间,容易造成内存碎片,甚至内存泄漏,栈区由于是自动管理,不存在此问题
D.32位系统下,最大的访问内存空间为4G,所以不可能把所有的内存空间当做堆内存使用,故错误
7.2 C
A.堆大小受限于操作系统,而栈空间一般有系统直接分配
B.频繁的申请空间和释放空间,容易造成内存碎片,甚至内存泄漏,栈区由于是自动管理,不存在此问题
C.堆无法静态分配,只能动态分配
D.栈可以通过函数_alloca进行动态分配,不过注意,所分配空间不能通过free或delete进行释放
7.3 D
申请对象数组,会调用构造函数5次,delete由于没有使用[],此时只会调用一次析构函数,但往往会引发程序崩溃,要想完整释放数组空间,需要使用[]
7.4 B
7.5 C
A.new会申请空间,同时调用构造函数初始化对象,malloc只做一件事就是申请空间
B.new/delete与malloc/free最大区别就在于是否会调用构造函数与析构函数
C.需要头文件malloc.h,只是平时这个头文件已经被其他头文件所包含了,用的时候很少单独引入,故错误
D.new是操作符,malloc是函数
7.6 B
首先手动释放pa, 所以会先调用A的析构函数,其次C B D的构造顺序为 C D B,因为先构造全局对象,再构造局部静态对象,最后才构造普通对象,然而析构对象的顺序是完全按照构造的相反顺序进行的,所以答案为 B
7.7 B
A.对于内置类型,此时delete就相当于free,因此不会造成内存泄漏
B.正确
C.编译不会报错,建议针对数组释放使用delete[],如果是自定义类型,不使用方括号就会运行时错误
D.对于内置类型,程序不会崩溃,但不建议这样使用
7.8 B
A.申请数组空间,构造函数调用的次数就是数组的大小
B.正确
C.申请数组空间,构造函数调用的次数就是数组的大小
D.如果释放数组空间,delete使用了[],则会对应的调用数组大小次数的析构函数
7.9 本篇最上面已经说过了: