一.C/C++的内存分布
二.动态内存管理方式
1.C语言的动态内存管理方式:malloc,calloc,realloc,free
1>用法:
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 10);
free(ptr1);
//若prt2指向的空间后续足够存储10个整型就在其后继续申请10个整型的空间,此时ptr2=ptr3
//若prt2指向的空间后续不够存储10个整型,就销毁prt2,在重新开一块空间ptr3来存储数据
free(ptr3);
return 0;
}
2>区别:
malloc:直接申请40个字节大小的空间
calloc:申请4个int类型大小的空间,需要指明元素个数,及每个元素的字节大小
realloc:若原空间的后面空间未被利用且足以存储10个整型变量,则直接在原空间后申请;若原空间的后面空间被利用,则销毁原空间重新开一块空间
2.C++的动态内存管理方式:new,delete
1>new,delete操作内置类型
1)new和malloc,delete和free基本类似,不同的是new,delete申请和释放的是单元素的空间,new[],申请的是连续空间,若new在申请空间时失败会抛异常,而malloc申请空间失败会返回NULL
2)例子
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
//动态申请一个int类型的空间
int* ptr1 = new int;
//动态申请一个int类型的空间,并将其初始化为10
int* ptr2 = new int(10);
//动态申请10个int类型的空间
int* ptr3 = new int[10];
delete ptr1;
delete ptr2;
delete[] ptr3;
}
2>new,delete操作自定义类型
1)new的原理:调用operator new函数申请空间,在申请的空间上执行构造函数,完成初始化
delete的原理:在空间上执行析构函数,完成对象中资源的清理工作,再调用operator delete函数释放对象空间
2)new T[N]的原理:调用operator new[]函数,在operator new[]中实际调用operator new函数申请N个对象的空间,在申请的空间上执行N次构造函数,完成初始化
delete[]的原理:在空间上执行N次析构函数,完成N个对象中资源的清理工作,实际在operator delete[]中调用operator delete函数释放对象空间
3)例子
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a1=0, int a2=0)
:_a1(a1)
, _a2(a2)
{}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a1;
int _a2;
};
int main()
{
//动态开辟1个A类型大小的空间,利用缺省值
A* p1 = new A;
//动态开辟3个A类型大小的空间,并初始化
A* p2 = new A(2);
//动态开辟3个A类型大小的空间
A* p3 = new A[3];
delete p1;
delete p2;
delete[] p3;
}
注:1.new除了开空间外还会自动调用构造函数,delete除了释放资源外还会自动调用析构函数,
2.对于内置类型,若关键字不匹配,不会报错;对于自定义类型,若是非显示定义析构函数,也不会报错,但要是显示定义析构函数,会报错
3>operator new和operator delete
1)new和delete是用户动态申请和释放资源的操作符,operator new和operator delete是系统提供的全局函数,new在底层调用operator new来申请空间,delete在底层调用operator delete来释放空间
2)operator new也是通过malloc来申请空间,若是申请失败则会抛异常
3.malloc/free和new/delete的区别
同:从堆上申请空间,需要用户手动释放
异:
malloc/free是函数 | new/delete是操作符 |
malloc申请的空间不会初始化 | new会初始化 |
malloc申请空间时需手动计算空间大小并传递 | new只需在后面跟上空间类型即可,若是多个对象,则用[]指明对象个数 |
malloc返回值为void*,需要强转 | new不需要 |
malloc申请失败返回NULL,使用时需要判空 | new申请失败抛异常 |
malloc/free申请自定义类型的对象时只开辟空间,不会调用构造和析构函数 | new/delete申请自定义类型的对象时不仅会开辟空间,还会调用构造和析构函数 |