CPP内存管理-优快云博客

C++ 内存管理是 C++ 编程中一个重要的方面。它涉及程序如何分配和释放内存，以及如何避免常见的内存管理错误，如内存泄漏和悬挂指针。以下是对 C++ 内存管理的一些关键概念和技术的概述：

1. 内存区域

在 C++ 程序中，内存通常分为以下几个区域：

栈（Stack）:
- 用于存储局部变量、函数参数和函数调用信息。
- 由编译器自动管理，具有快速的分配和释放速度。
- 大小有限。
堆（Heap）:
- 用于动态分配内存，例如使用 new 和 malloc 分配的内存。
- 由程序员手动管理，需要显式地释放内存。
- 大小相对较大。
全局/静态存储区:
- 用于存储全局变量和静态变量。
- 在程序启动时分配，在程序结束时释放。
常量存储区:
- 用于存储常量值。
代码区:
- 用于存储程序的机器代码。

2. 动态内存管理

C++ 提供了以下操作符和函数用于动态内存管理：

new 和 delete:
- new 用于在堆上分配内存，并返回指向分配内存的指针。
- delete 用于释放 new 分配的内存。
- new 和 delete 是类型安全的，并且可以调用构造函数和析构函数。
malloc 和 free:
- malloc 用于在堆上分配指定大小的内存，并返回指向分配内存的指针。
- free 用于释放 malloc 分配的内存。
- malloc 和 free 是 C 语言中的函数，可以在 C++ 中使用，但它们不是类型安全的。

3. 智能指针

为了简化内存管理并避免内存泄漏，C++ 提供了智能指针：

std::unique_ptr:
- 独占所有权的智能指针，一个对象只能有一个 unique_ptr 指向它。
- 在 unique_ptr 被销毁时，它指向的对象也会被自动销毁。
std::shared_ptr:
- 共享所有权的智能指针，多个 shared_ptr 可以指向同一个对象。
- 使用引用计数来跟踪指向对象的 shared_ptr 的数量。
- 当引用计数变为零时，对象会被自动销毁。
std::weak_ptr:
- 弱引用智能指针，可以指向 shared_ptr 指向的对象，但不增加引用计数。
- 用于解决 shared_ptr 之间的循环引用问题。