嵌入式学习——4——C++中的动态内存分配和回收（堆区）

1、内存的分配与回收

C语言中使用的是malloc和free函数进行动态内存分配和回收的。

C++中依然可以使用上述的两个函数来完成动态内存分配和回收的。

C++也给用户提供了两个关键字new、delete来完成动态内存分配和回收的

单个分配、回收

 //在堆区申请了int类型的大小空间，并将该空间的地址赋值给p1
    int *p1 = new int;
    cout << *p1 << endl;

  //在堆区申请了int类型的大小空间,并且初始化为10
    int *p2 = new int(10);
    cout << *p2 << endl;

 //单个回收
    delete p1;
    delete p2;
    p1 = nullptr;
    p2 = nullptr;

连续分配、回收

   //在堆区空间连续申请了5个int大小的空间
    int *p4 = new int[5];
   //连续回收
    delete []p4;
    p4 = nullptr;

    //在堆区空间连续申请了5个int大小的空间，并且初始化
    int *p5 = new int[5]{100,200,300,400,500};

     //连续回收
    delete []p5;
    p5 = nullptr;

new、delete和malloc、free之间的区别

1、new、delete是关键字，而malloc和free是函数。

2、new申请空间时，可以初始化。而malloc不可以。

3、 new申请空间以数据类型为单位，而malloc是以字节为单位。

4、 指针是什么数据类型，new就是申请什么数据类型。而malloc申请空间的返回值是void*，使用是需要强转。

5、 new申请空间delete释放空间，区分格式。而malloc和free不区分。

6、 new申请类对象空间时，会自动调用构造函数，而malloc不会自动调用。

7、 delete释放类对象空间时，会自动调用析构函数，而free不会自动调用。

2、类中特殊的成员函数

1、特殊成员函数的种类：构造函数、析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值函数

2、特殊的原因：

         2.1、这些函数无需程序员手动定义，系统会默认提供。如果程序员手动定义了，那么系统会取消默认提供（相当于屏蔽掉了）。

         2.2、这些函数无需手动调用，会在特殊的情况下，自动调用。

构造函数

当实例化一个对象时，给类对象申请空间和初始化使用的。

类名(参数列表) {

        函数体内容

}

无返回值

访问权限：一般为public

调用时机

栈区：何时实例化对象，何时自动调用构造函数

堆区：何时使用new申请类对象空间，何时自动调用构造函数

初始化列表

构造函数本身是完成申请空间的，而初始化工作是交给初始化列表来完成的。

类名(形参1,形参2,...,形参n):成员变量1(形参1),成员变量2(形参2)..,成员变量n(形参n) {

        函数体内容;

}

注意：只有构造函数才有初始化列表。

当类有嵌套时，调用构造函数的顺序

1、 先调用成员的构造函数

2、 再调用自己的构造函数

析构函数

当类对象生命周期结束时，自动调用析构函数，来给类对象回收资源（释放空间）。

~类名() {

        函数体内容;

}

无参无返

访问权限：一般为public

调用时机

栈区：当类对象所在的函数结束时，自动调用析构函数来释放空间。

堆区：何时使用delete释放类对象，何时自动调用析构函数

注意

1、 系统会提供一个默认的析构函数，当程序员手动定义析构函数时，系统会取消默认提供。

2、 当类中有指针成员，并且申请堆区空间时，此时需要显性定义出析构函数，在析构函数中手动释放指针成员申请的空间，否则会造成内存泄漏。

3、 每个类中只能有一个析构函数（原因：无参）

上图情况需要在析构函数内部释放指针（delete price）

练习

设计一个Per类，类中包含私有成员:姓名、年龄、指针成员身高、体重，再设计一个Stu类，类中包含私有成员:成绩、Per类对象p1，设计这两个类的构造函数、析构函数

#include <iostream>

using namespace std;

/*
 * 设计一个Per类，类中包含私有成员:姓名、年龄、指针成员身高、体重，再设计一个Stu类，
 * 类中包含私有成员:成绩、Per类对象p1，设计这两个类的构造函数、析构函数
*/
class Person {
private:
    string name;
    int age;
    double *height;
    double *weight;
public:
    Person(){}
    Person(string name, int age, double height, double weight)
        :name(name),age(age),height(new double(height)),weight(new double(weight)){}
    ~Person(){
        delete height;
        delete weight;
    };
    void show(){
        cout << "Person this == " << this << endl;
        cout << name << " " << age << " " << *height << " " << *weight << endl;
    }
};

class Stu {
private:
    double score;
    Person per;
public:
    Stu(){}
    Stu(double score, string name, int age, double height, double weight)
        :score(score),per(name, age, height, weight){}
    ~Stu(){}
    void show(){
        cout << score << endl;
        cout << "Stu this == " << this << "   per == " << &per << endl;
        per.show();
    }
};

int main()
{
    // 栈区
    Stu s1;
    Stu s2(99.5, "张三", 22, 178, 150);
    s2.show();
    // 堆区
    Stu *p1 = new Stu;
    Stu *p2 = new Stu(98.5, "李四", 21, 160, 130);
    p2->show();
    delete p1;
    delete p2;
    return 0;
}