c++中的动态内存管理

目录

1.内存分布

2.c语言动态内存管理

3.c++动态内存管理

4.operator new 与operator delete 函数

5.定位new

6.malloc/free 与 new/delete 的区别

1.内存分布

首先我们需要了解一下数据在内存中的分布，请看以下代码：

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. 栈又叫堆栈--非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的。
• 2. 内存映射段是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口创建共享共享内存，做进程间通信。（Linux课程如果没学到这块，现在只需要了解一下）
• 3. 堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。
• 4. 数据段--存储全局数据和静态数据。
• 5. 代码段--可执行的代码/只读常量。

2.c语言动态内存管理

c语言动态内存管理：

malloc / calloc / realloc / free :详情可参考c语言动态内存管理函数

面试题：

3.c++动态内存管理

• new/delete操作内置类型

void Test()
{
  // 动态申请一个int类型的空间
  int* ptr4 = new int;
  
  // 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
  int* ptr5 = new int(10);
  
  // 动态申请10个int类型的空间
  int* ptr6 = new int[3];
  delete ptr4;
  delete ptr5;
  delete[] ptr6;
}

• new和delete操作自定义类型

class A
{
public:
 
 A(int a = 0)
 : _a(a)
 {
     cout << "A():" << this << endl;
 }
 
 ~A()
 {
     cout << "~A():" << this << endl;
 }
 
private:
 int _a;
};
 
int main()
{
 // new/delete 和 malloc/free最大区别是 new/delete对于【自定义类型】除了开空间还会调用构造函数和析构函数
 
 A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
 A* p2 = new A(1);
 free(p1);
 delete p2;
 
 // 内置类型是几乎是一样的
 int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
 int* p4 = new int;
 free(p3);
 delete p4;
 
 A* p5 = (A*)malloc(sizeof(A)*10);
 A* p6 = new A[10];
 free(p5);
 delete[] p6;
 
   return 0;
}

4.operator new 与operator delete 函数

总结：new 的底层是operator new ，operator new 是 malloc 的封装

5.定位new

class A
{
public:
 A(int a = 0)
 : _a(a)
 {
     cout << "A():" << this << endl;
 }
 ~A()
 {
     cout << "~A():" << this << endl;
 }
private:
 int _a;
};
 
// 定位new/replacement new
int main()
{
 // p1现在指向的只不过是与A对象相同大小的一段空间，还不能算是一个对象，因为构造函数没有执行
 A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
 new(p1)A;  // 注意：如果A类的构造函数有参数时，此处需要传参
 p1->~A();
 free(p1);
 
 A* p2 = (A*)operator new(sizeof(A));
 new(p2)A(10);
 p2->~A();
 operator delete(p2);
 
  return 0;
}

6.malloc/free 与 new/delete 的区别

例：

注：概念性内容引自比特科技