[移动开发]OpenFOAM中基于C++中的动态分内存（new和malloc）

Openfoam基于C++分配内存的基础

提示：此处是对OpenFOAM内OpenFOAM-9/applications/test/alloc内文件的注释以及改动

前言

提示：为了学习OpenFOAM才对此处文件进行注释，方便未来的学习
例如：在OpenFOAM的学习中经常看到许多的new其实际是分配内存。

一、文件结构

test/alloc文件下的使用tree命令查看结构会发现1个directory和6个files。
分别是Make/files Make/options Test.C Test_alloc.C Test_malloc.C Test_new.C
提示：使用wmake编译器是为了更好管理头文件和库以及管理产生的执行文件。
Make文件夹中的是files和options文件。

• files写入的是要进行编译的C++文件，以及编译后产生的执行文件存放路径和名字。
• options写入的是在C++文件中使用的头文件和库的路径，因为OpenFOAM对C++的内容进行了扩展，形成了自己的头文件和库，所以在使用C++进行编写求解器的时候需要对文件路径进行写入。
• Test_alloc.C功能：使用new分配内存地址给指针
• Test_new.C功能：使用new分大量存储数组的内存地址给指针（为了看内存的地址，这里被我改写了）
• Test_malloc.C功能：使用malloc函数分配内存，注意与new的两大不同点。
• Test.C功能：不仅仅是对new的运用，也可以理解成为OpenFOAM中基础数据类型（表类型）list的定义方式。
  提示：有些地方因为stearm头文件不存在的原因，但IOstearm存在，所以也就没有加路径，直接使用改换头文件解决。

二、Make文件夹

1.files

代码如下（示例）：

#执行的文件名
#Test-alloc.C  
#Test-new.C
#Test-malloc.C
Test.C


#执行命令的定义
#EXE = $(FOAM_USER_APPBIN)/Test-alloc  
EXE = $(FOAM_USER_APPBIN)/Test
#EXE = $(FOAM_USER_APPBIN)/Test-new
#EXE = $(FOAM_USER_APPBIN)/Test-malloc

编译后的EXE执行文件存储在$(FOAM_USER_APPBIN)文件夹中，命名为Test。
$(FOAM_USER_APPBIN)=/home/UserName/OpenFOAM/UserName-9/platforms/linux64GccDPInt32Opt/bin

三、C++文件

1.Test_alloc.C

代码如下（示例）：

//这头文件报错，提示不存在，使用iostream替换
//#include "stream.h"

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
/*(1)malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。
void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。
 (2)从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可
以自动计算所需要大小。*/

main()
{
    int *ptrs[5];

    std::cerr << "allocating ints\n";

    for (int i=0; i<5; i++)
    {
        /*malloc 函数返回的是 void * 类型，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编
译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。*/
        ptrs[i] = (int*)malloc(sizeof(int));
        std::cerr<<sizeof(int)<<std::endl;
        std::cerr<<sizeof(double)<<std::endl;
        std::cout<<" "<<std::endl;
    }

//    for (;;);

   /* cerr << "deallocating ints\n";

    for (i=0; i<500000; i++)
    {
        free(ptrs[i]);
    }

    cerr << "allocating double\n";

    double* array = (double*)malloc(500000*sizeof(double));

    for (;;);*/
}

2.Test-new.C

代码如下（示例）：

#include <iostream>

using namespace std;
main()
{
    int i,j;
    int* intPtrs[5];

    cerr << "allocating ints\n";

    for (int i=0; i<5; i++)
    {
        intPtrs[i] = new int[1];//分配出一个int型内存空间，将首地址给intptrs int型指针
        cerr<< intPtrs[i]<<" ";
    }

    cerr << "allocated ints\n";

    cerr << "deallocating ints\n";

    for (int i=0; i<5; i++)
    {
        delete[] intPtrs[i];
    }

    cerr << "deallocated ints\n";

    cerr << "allocating doubles\n";

    double* doubles[5];
    for (j=0;j<5;j++)
    {
        //分配大小分配大小为 sizeof(double) * 5;
        doubles[j] = new double[5];//分配出5个double型内存空间，存放double的数组，数组中有5个元素，首地址给指针
        cerr<< doubles[j]<<" ";
        //可以输出动态内存里面有啥
        //cerr<< *double[j]<<" ";
    }
    for (int i=0; i<5; i++)
    {
         delete[] doubles[i];
    }


}

3.Test_malloc.C

代码如下：

//这头文件报错，提示不存在，使用iostream替换
//#include "stream.h"

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
/*(1)malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。
void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。
 (2)从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可
以自动计算所需要大小。*/

main()
{
    int *ptrs[5];

    std::cerr << "allocating ints\n";

    for (int i=0; i<5; i++)
    {
        /*malloc 函数返回的是 void * 类型，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编
译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。*/
        ptrs[i] = (int*)malloc(sizeof(int));
        std::cerr<<sizeof(int)<<std::endl;
        std::cerr<<sizeof(double)<<std::endl;
        std::cout<<" "<<std::endl;
    }

//    for (;;);

   /* cerr << "deallocating ints\n";

    for (i=0; i<500000; i++)
    {
        free(ptrs[i]);
    }

    cerr << "allocating double\n";

    double* array = (double*)malloc(500000*sizeof(double));

    for (;;);*/
}

4.Test

代码如下：

/*stdlib 头文件即standard library标准库头文件。stdlib.h里面定义了五种类型、一些宏和通用工具函数。
类型例如size_t、wchar_t、div_t、ldiv_t和lldiv_t；
宏例如EXIT_FAILURE、EXIT_SUCCESS、RAND_MAX和MB_CUR_MAX等等；
常用的函数如malloc()、calloc()、realloc()、free()、system()、atoi()、
atol()、rand()、srand()、exit()等等。*/
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
class Int  //创建一个Int类
{
    int I;

public:

    Int(){}

    operator int()
    {
        return I;
    }
};


template<class T>    //创建一个T类型，T类型等同于int、float、double等类型
class List : public T //创建了一个名为list的类（在OpenFoam中存在一个基本的列表类型，就是由此而来）
{
    T* v; 
    int sz;

public:

    List()
    {
        v = new T[sz=11];
    }

    List(int s)  //C++特有性质，依据输入的参数进行函数的重载
    {
        v = new T[sz=s];
        std::cout<<"v指针的地址="<<v<<std::endl;
        std::cout<<"v地址内存储的值是："<< *v<<std::endl;
    }

    ~List() //释放指针
    { 
        delete[] v; 
    }

    inline int size() const; //C++特有性质，内联函数,可以在类外面在再定义函数的具体内容

};


template<class T> //对类中的size函数进行具体定义
inline int List<T>::size() const
{
    return sz;
}


#include <iostream>
 
 int main()
{
    typedef List<Int> intList; 

    intList list(20); //在OpenFoam中可以直接定义列表： list<type> name(size)
    std::cout << "listsize:" <<list.size() << "\n";
    std::cerr <<"over" <<std::endl;
    return 0;
}

四、编译

在终端中敲入命令如下：

//在alloc文件目录下
$wmake
//成功后，直接使用可以执行文件的名称就可运行
$Test