C/C++内存管理

目录

C/C++内存分布

C语言中动态内存管理

C++内存管理方式 

new/delete用法

operator new 与operator delete函数

new和delete的实现原理

常见面试题

C/C++内存分布

 关于C/C++内存分布在另一篇博客写过，详情见点击

C语言中动态内存管理

用malloc/calloc/realloc和free这四个函数申请释放堆上内存，在另一篇博客中写过，详情见点击

C++内存管理方式 

C 语言内存管理方式在 C++ 中可以继续使用，但有些地方就无能为力而且使用起来比较麻烦，因此 C++ 又提出 了自己的内存管理方式：通过 new 和 delete 操作符进行动态内存管理

new/delete用法

1、申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用new [ ]和delete [ ] 

2、在申请自定义类型的空间时，new会调用构造函数，delete会调用析构函数

3、new申请空间失败会抛异常，malloc申请空间失败会返回NULL

class Test
{
public:
	Test()
		: _data(0)
	{
		cout << "Test():" << this << endl;
	}
	~Test()
	{
		cout << "~Test():" << this << endl;
	}
 
private:
	int _data;
};
int main ()
{
	// 申请单个Test类型的对象
	Test* p1 = new Test;
	delete p1;
 
	// 申请10个Test类型的对象
	Test* p2 = new Test[3];
	delete[] p2;
 
	system("pause");
	return 0;
}

 

operator new 与operator delete函数

1、new 和 delete 是用户进行 动态内存申请和释放的操作符

2、operator new 和 operator delete是系统提供的 全局函数。operator new底层用malloc实现，operator delete底层用free实现，区别在于operator new中malloc申请空间成功时直接返回内存首地址，申请失败会尝试执行空间不足应对措施，如果我们提供了应对策略，则继续尝试申请，否则抛出异常。

3、 new 在底层调用 operator new 全局函数来申请空间， delete 在底层通过 operator delete 全局函数来释放空间。

new和delete的实现原理

内置类型：

如果申请的是内置类型的空间， new 和 malloc ， delete 和 free 基本类似，不同的地方是： new/delete 申请和 释放的是单个元素的空间，new[] 和 delete[] 申请的是连续空间，而且 new 在申请空间失败时会抛异常，malloc会返回 NULL 。

自定义类型：

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，完成对象的构造

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
• 调用operator delete函数释放对象的空间

new T[N]的原理

• 调用operator new[]函数，在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对象空间的申请
• 在申请的空间上执行N次构造函数

delete[]的原理

• 在释放的对象空间上执行N次析构函数，完成N个对象中资源的清理
• 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间

常见面试题

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
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

1. 工程前期良好的设计规范，养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放。ps：这个理想状态。但是如果碰上异常时，就算注意释放了，还是可能会出问题。需要下一条智能指针来管理才有保证。
2. 采用RAII思想或者智能指针来管理资源。
3. 有些公司内部规范使用内部实现的私有内存管理库。这套库自带内存泄漏检测的功能选项。
4. 出问题了使用内存泄漏工具检测。ps：不过很多工具都不够靠谱，或者收费昂贵。

1. 事前预防型。如智能指针等。
2. 事后查错型。如泄漏检测工具。