C++——内存管理-优快云博客

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C语言的时候我们有学过内存管理，现在C++也有内存管理，但是这两者之间有什么区别呢？现在让我们来正式认识一下C++的内存管理：

这是C语言的内存管理，可以移步去看看：

在介绍C++的内存管理之前，我们先来回顾回顾C语言的一下知识：

有关栈帧的知识：

现在，我们通过例题来回顾：

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);
}

有了上面的栈帧的那张图，上面的很容易选出答案。就不多讲解了，

这里可能就有很多人疑惑了，它不是常量字符串嘛？上面我们了解到了，常量是在常量区的，那为什么第一，二不选D？

现在我们来一一解释：

我们的常量字符串确实存在常量区的，但是char2是什么？它是变量名，是存在栈那里的，变量char2在栈的位置上赋值，去找常量区赋值给char2栈。所以实质上char2还是在栈的。

同样的，3和5题也是一样的道理。

这里先回顾sizeof与strlen之间的区别：

主要的：字符的

sizeof中要加上/0.

strlen中不用加/0.

c语言sizeof与strlen的区别详细解析-优快云博客

1. 是整形数组，有10个空间，一个4字节，所以4*10=40。

2.是字符串，有4个，但是最后还有一个隐藏的\0. 所以一共5.

3.*pchar3得到的是字符串，pchar得到的是它的地址，所以是地址大小就是4/8.

4.ptr1是动态开辟的地址，是地址就是4/8

5.求字符串数组长度，不包括\0，所以长度是4。

6.字符串常量的长度，不包括\0，所以长度是4。

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

区别：

malloc/calloc/realloc/free开辟内存管理的是函数，

new/delete是操作符

使用：
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[10];
delete ptr4;
delete ptr5;
delete[] ptr6;
}
对上面的形式进行解释：看到上面，我们可以发现C++中的内存管理与C语言的内存管理谁更加方便就显示的十分明显了对吧！

注意：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[]，注意：匹配起来使用

我们通过上面可以发现：

1.动态申请自定义类型的数据，new/malloc除了用法上有区别，其中还有一个区别是：new/delete会自动调用构造函数初始化/析构函数清理。

2.而动态内置申请的数据，除了用法上有区别，其他没有区别。

operator new与operator delete函数

new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符，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

所以本质上：

现在我们用汇编的角度来看一下：

malloc与new申请失败取的方式：

该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败用返回值传。

而new面向对象语言处理失败时，不喜欢用返回值，而是用抛异常。

以我们之前写过的栈来举例子

所以，这很明显显示出为什么这个会是下面的顺序了

new和delete的实现原理

5.1 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。

使用 char* p = new char[100]申请一段内存，然后使用delete p释放
对于内置类型，此时delete就相当于free，因此不会造成内存泄漏

5.2 自定义类型

new的原理

1. 调用operator new函数申请空间

2. 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造

delete的原理

1. 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作

2. 调用operator delete函数释放对象的空间

new T[N]的原理

1. 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

2. 在申请的空间上执行N次构造函数

delete[]的原理

1. 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

2. 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间

区别

7.1 malloc/free和new/delete的区别

malloc/free和new/delete的共同点是：都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。不同的地方是：1-5特性+用法。 6底层

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