前言:关于C++最基础的类和对象,已经带领大家了解过了,现在让我们来结合之前C语言的内存管理,来进入C++内存管理的了解!
C语言中动态内存管理方式:malloc/calloc/realloc/free
C语言中动态内存管理的函数:malloc/calloc/realloc/free
// malloc申请内存,它们的使用十分的不方便,而且不能初始化
A* ptr =(A*)malloc(sizeof(A));
// 面对自定义类型,malloc根本无法处理
malloc没有办法很好支持动态申请的自定义对象初始化,无法自动调用变量的构造/析构函数,因此在C++上设计出能符合我们需求的方法
因为C++兼容C语言,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,接下来让我们来了解一下这两个操作符
使用new来开辟空间
void test()
{
// 动态申请一个int类型的空间
int* ptr1 = new int;
// 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
int* ptr2 = new int(10);
// 动态申请10个int类型的空间
int* ptr3 = new int[3];
......
}
使用delete来释放空间:
void test()
{
int* ptr1 = new int;
int* ptr2 = new int(10);
int* ptr3 = new int[3];
delete ptr1;
delete ptr2;
// 释放多个空间时,需要带上[]
delete[] ptr3;
}
注意:
class pxt
{
public:
pxt(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "pxt():" << this << endl;
}
~pxt()
{
cout << "~pxt():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
pxt* p1 = (pxt*)malloc(sizeof(pxt));
pxt* p2 = new pxt(1);
free(p1);
delete p2;
// 内置类型是几乎是一样的
pxt* p3 = (pxt*)malloc(sizeof(pxt)*10);
pxt* p4 = new pxt[10];
free(p5);
delete[] p6;
return 0;
}
注意:
new和delete工作能够正常完成得益于这两个全局函数!
用户进行动态内存申请和释放的操作符
系统提供的全局函数
底层调用operator new全局函数来申请空间
底层通过operator delete全局函数来释放空间
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{
void *p;
while ((p = malloc(size)) == 0)
if (_callnewh(size) == 0)
{
// 如果申请内存失败了,这里会抛异常
static const std::bad_alloc nomem;
_RAISE(nomem);
}
return (p);
}
operator new:
new
的实现就是通过malloc
来开辟空间抛异常
(后面章节会专门分析异常)#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)
void operator delete(void *pUserData)
{
_CrtMemBlockHeader * pHead;
RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
if (pUserData == NULL) return;
_mlock(_HEAP_LOCK);
__TRY
pHead = pHdr(pUserData);
_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
// 调用_free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)实现free功能
_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );
__FINALLY
_munlock(_HEAP_LOCK);
__END_TRY_FINALLY
return;
}
透过底层我们能看见delete
的实现就是通过free
来释放空间的
通过上述两个全局函数的实现知道:
抛异常
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:
new的原理
delete的原理
new T[N]的原理
delete[]的原理
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:
注意:这些区别重在去理解它们,而不是去强记
既然学习内存管理当然要了解一下操作不当的危害,关于内存泄漏我们只需要简单了解就行
内存泄漏: 指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失,而是应用程序分配某段内存后,因为设计错误,失去了对该段内存的控制,因而造成了内存的浪费
内存泄漏的危害: 长期运行的程序出现内存泄漏,影响很大,如操作系统、后台服务等等,出现内存泄漏会导致响应越来越慢,最终卡死
void test()
{
// 1.内存申请了忘记释放
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p2 = new int;
}
堆内存泄漏(Heap leak)
系统资源泄漏
如何避免内存泄漏
内存泄漏非常常见,解决方案分为两种:
现阶段关于内存泄漏我们只需要了解一下有这个东西就行
此章我们从和C语言对比并且在底层上分析,C++内存管理我们就算是简单了解了,并且C++和C语言中的内存管理区别我们也都分析了,关于malloc/free和new/delete的区别这个很重要,希望大家能理解它们的区别,下节我们来谈谈C++的模板!
谢谢大家支持本篇到这里就结束了,祝大家天天开心!