c++内存分配和管理

 感觉这部分比较好，而且非常有用，所以就转过来～

4.1 存储

    在C和C++中，有三种基本的存储使用区：

4.1.1静态存储区（Static Memory）

在静态存储区中，连接器（linker）根据程序的需求为对象分配空间。全局变量、静态类成员以及函数中的静态变量都被分配在该区域中。一个在该区域中分配的对象只被构造一次，其生存期一直维持到程序结束。在程序运行的时候其中的地址是固定不变的。在使用线程（thread,共享地址空间的并发物）的程序里，静态对象可能会引起一些问题，因为这时的静态对象是被共享的，要对其正常访问就需要进行锁定操作。

4.1.2自动存储区（Automatic Memory）

函数的参数和局部变量被分配在此。对同一个函数或区块的每一处调用，其在该区域内都有自己单独的位置。这种存储被自动创建和销毁；因而才叫做“自动存储区”。自动存储区也被称为是“在栈上的（be on the stack）”。

4.1.3自由存储区（Free Store）

在该区域中，程序必须明确的为对象申请空间，并可以在使用完毕之后释放申请到的空间（使用new和delete运算符）。当程序需要其中更多的空间时，就使用new向操作系统提出申请。通常情况下，自由存储区（也被称作动态存储区或者堆（heap））在一个程序的生存期内是不断增大的，因为其间被其它程序占用的空间从来都不被归还给操作系统。例如：

4.2 new和delete的使用

    在C/C++中，允许在用户程序执行时动态的为对象分配存储。在C中，使用malloc（）或calloc（）、realloc()、free（）来动态的分配、释放存储空间；在C++中，使用new()、delete()来动态的分配、释放存储空间。C++中的new()与C中的malloc（）相比，有以下两个优点：

    <1>new（）自动返回正确的指针类型，不需要对返回指针进行类型转换。

int *p = newint[20];

<2> new（）可以将创建的对象初始化。

int *p = newint(20);

释放内存时，无论是由malloc（）还是由new一次性分配的内存空间，必须一次性释放。该内存块可以是n个连续的自定义struct空间或n个连续基本类型空间。

<3>函数中分配内存

如果非得要用指针参数去申请内存，那么应该改用“指向指针的指针”，如下所示

void GetMemory2(char **p, int num) {     *p = new char[sizeof(char) * num]; }

void Test2(void) {     char *str = NULL;     GetMemory2(&str, 100); // 注意参数是 &str，而不是str     strcpy(str, "hello");       cout<< str << endl;     free(str);  }

 

 

使用new创建对象数组时，不能对各个对象进行初始化。对对象数组中的每一个对象进行初始化有以下两个方法：

<1>定义专门函数来完成初始化（如下表右）；

<2>在类中增加不带参数的构造函数来初始化（如下表左）。

 

classpoint { public:     intx, y;     point(intox, intoy); point(); }; point::point(intox, intoy){        x = ox;        y = oy;     } point::point(){        x =10;        y =10; } voidmain() {     point *p1 = newpoint(3,3); //声明对象指针，创建对象并调用带参数的构造函数，初始化对象     point *p2 = newpoint[5]; //声明对象数组指针，创建对象并调用不带参数的构造函数，初始化对象         delete p1;     delete []p2; }

Classpoint { Public:     intx, y; voidsetPoint(int ox, int oy); }; voidpoint::setPoint(int ox, int oy){        x = ox;        y = oy;     }   voidmain() {     point *p2 = newpoint[5]; //声明对象数组指针，创建对象     for(inti=0; i<5; i++)        p2[i].setPoint(10, 10);//调用setPoint函数对成员变量促使化 delete []p2; }

       

类的每个指针成员要么指向有效的内存，要么就指向空，在析构函数里可简单地delete，而不用担心该指针是不是被new过。

使用new（）创建多维数组时，必须提供各维的大小。如：

    int (*l)[2];

l= newint[2][2]; //ok

l= newint[2][]; //error

l= newint[][2]; //error

创建两维数组，举例

int **p = newint*[3];//首先分配指针数组中各个指针(p[0],p[1],p[2])的空间(int*型空间，非int型空间)     for(inti = 0; i < 3; i++)     {        p[I] = newint [3];        p[I][0] = 0;        p[I][1] = 1;        p[I][2] = 2;     }     for( i = 0; i < 3; i++)     {        delete []p[i];        p[I] = NULL;     }     delete []p;     p=NULL;

int (*l)[2]; //指向一维数组的指针     l= newint[2][2];     for(i = 0; i <2;i++)        for(intj = 0; j <2;j++)            l[i][j] = i+j;     delete []l;

4.3 free和delete的使用

用free或delete释放了内存时，如果后面要用到指针后，应立即将指针设置为NULL，防止产生“野指针”。

4.4 重载new和delete

    重载new要和重载delete匹配。

4.4.1 局部重载new和delete

    重载一个与类相关的new和delete函数，只需重载运算符函数成为该类的成员函数。此时重载的new和delete仅用于该特定的类，在其他数据类型上仍然使用原始版本的new和delete。即遇到new和delete时，编译程序首先检查正在使用对象所在的类是否重载了new和delete，如果重载了，则使用这个重载版本；否则，使用全局定义的new和delete。示例如下表左部：

 

classA {     intx,y,z; public:     A(intx1, inty1);     ~A(){     }     void * operator new(unsignedintsize);     voidoperator delete(void *p); };   A::A(intx1, inty1) {     x=x1; y=y1; } void * A::operator new (unsignedintsize) {     returnmalloc(size);     //return (void *)new char[sizeof(A)]; } voidA::operator delete (void *p) {         free(p);     //delete p; }   voidmain(void) {     A *a;     a = newA(3,10); //调用类A的重载运算符new     deletea; //调用类A的重载运算符delete     int *i = newint(100); //调用系统运算符new     deletei; //调用系统运算符delete }

classA {     intx,y,z; public:     A(intx1, inty1);     ~A(){     } };   A::A(intx1, inty1) {     x=x1; y=y1; } void * operator new (unsignedintsize) {     returnmalloc(size);     //return (void *)newchar[size]; } voidoperator delete (void *p) {     free(p);     //delete p; }   voidmain(void) {       A *a;     a = newA(3,10); //调用重载运算符new     deletea; //调用重载运算符delete     int *i = newint(100); //调用重载运算符new     deletei; //调用重载运算符delete }

 

4.4.2 全局重载new和delete

    在任何类外重载new和delete，使它成为全局的。此时，C++中原来的new和delete被忽略，程序中使用重载的new和delete。示例如上表右部：