C++——内存管理

最新推荐文章于 2025-05-08 10:21:08 发布

imaima666

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文章标签： jvm

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/imaima666/article/details/143252832

本文的开始，我们要先知道以下的知识点：

栈——非静态的局部变量，函数的返回值和参数等（栈是向下增长的）

堆——用于动态的内存分配（堆是向上增长的）

静态区（数据段）——静态变量，全局变量

常量区（代码段）——存放常量/可执行代码

一.C++内存管理

1.new和delete操作内置类型

#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，初始化为0（根据系统可能不同）
int* ptr2 = new int();
// 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
int* ptr3 = new int(10);
// 动态申请10个int类型的空间
int* ptr4 = new int[10];
//动态申请10个int类型的空间，并初始化为10，0,0,0....（根据系统可能为0）
int* ptr5 = new int[10]{10};
delete ptr1;
delete ptr2;
delete ptr3;
delete[] ptr4;
delete[] ptr5;
}

这里我们不需要再用malloc等函数来申请内存空间，我们可以用C++的方式来申请内存

new+类型——可以开辟一个类型的空间，没有初始化（系统默认的随机值）。

new+类型（）——可以开辟一个空间，系统给予一个固定的值（vs给的是0）

new+类型（数字a）——开辟一个类型的空间并将这个空间初始化为a。

new+类型[数字a]——开辟a个类型的空间，不会初始化（系统默认的随机值）。

new+类型[数字a]{数字b1，数字b2......}——开辟a个类型的空间，并将空间初始化成b1,b2.......。

当你只申请了一个空间的时候只用delete +指针的名字，当申请了多个空间的时候要用delete[]+指针的名字。

2 new和delete操作自定义类型

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A(int a = 0)
		: _a(a)
	{
		cout << "A():"  << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A():"  << endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
    A* p2 = new A(1);
    free(p1);
    delete p2;
}

我们可以看到左边调用了malloc，右边调用了new，但是malloc没有调用构造函数和析构函数，而new调用了这两个函数，这便是他们的一个区别。

二.operator new与operator delete函数（了解）

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。

operator new：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，尝试执行空 间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否
则抛异常。
*/
void* __CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{
	// try to allocate size bytes
	void* p;
	while ((p = malloc(size)) == 0)
		if (_callnewh(size) == 0)
		{
			// report no memory
			// 如果申请内存失败了，这里会抛出bad_alloc 类型异常
			static const std::bad_alloc nomem;
			_RAISE(nomem);
		}
	return (p);
}
/*
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的
*/
void operator delete(void* pUserData)
{
	_CrtMemBlockHeader* pHead;
	RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
	if (pUserData == NULL)
		return;
	_mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */
	__TRY
		/* get a pointer to memory block header */
		pHead = pHdr(pUserData);
	/* verify block type */
	_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
	_free_dbg(pUserData, pHead->nBlockUse);
	__FINALLY
		_munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */
	__END_TRY_FINALLY
		return;
}
/*
free的实现（宏定义）
*/
#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)

总的来说，operator new 实际也是通过malloc来申请空间，如果malloc申请空间成功就直接返回，否则执行用户提供的空间不足应对措施，如果用户提供该措施就继续申请，否则就抛异常。operator delete 最终是通过free来释放空间的。