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目录
1. C/C++内存分布?编辑
2. C++内存管理方式
2.1new/delete操作内置类型
3. operator new与operator delete函数
4. new和delete的实现原理
4.1 内置类型
4.2 自定义类型
5. 定位new表达式(placement-new)??
6.?malloc/free和new/delete的区别
1. C/C++内存分布
【说明】 1. 栈又叫堆栈--非静态局部变量/函数参数/返回值等等,栈是向下增长的。 2. 内存映射段是高效的I/O映射方式,用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口创建共享共享内存,做进程间通信。(Linux课程如果没学到这块,现在只需要了解一下) 3. 堆用于程序运行时动态内存分配,堆是可以上增长的。 4. 数据段--存储全局数据和静态数据。 5. 代码段--可执行的代码/只读常量。
2. C++内存管理方式
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。
2.1new/delete操作内置类型
void Test()
{
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p2 = new int;
//申请5个int的数组
int* p3 = new int[5];
//申请1个int对象,初始化为5
int* p4 = new int(5);
//c++11支持new[]用{}初始化
int* p5 = new int[5]{ 1,2,3 };
free(p1);
delete p2;
delete[]p3;
delete p4;
delete[]p5;
}
int main()
{
Test();
return 0;
}
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?注意:
1.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[]
2.在申请自定义类型的空间时,new会调用构造函数,delete会调用析构函数,而malloc与 free不会。
3.针对内置类型,free/delete和malloc/free无本质区别,仅用法不同,new/delete用法简化。
new/delete,new[]/delete[]一定要匹配使用,否则可能出现问题。
结论:new/delete是为自定义类型准备的,不仅申请出来,还调用构造函数和析构函数分别初始化和清理。
new失败不需要检查返回值,它的失败是抛异常。
3. 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。
operator new 实际也是通过malloc来申请空间,operator delete 最终是通过free来释放空间的。
new->operator new+构造函数
默认情况下,operator new使用全局库里面
每个类可以实现自己专属的operator new,new这个类对象,它就会调用自己实现这个operator new。
4. new和delete的实现原理
4.1 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。
4.2 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?
5. 定位new表达式(placement-new)??
定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象。 使用格式:
new (place_address) type或者new (place_address) type(initializer-list) place_address必须是一个指针,initializer-list是类型的初始化列表
6.?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. 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
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