C++(三)----内存管理

1.C/C++内存分布

看下面这个问题(考考你们之前学的咋样):

int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
void Test()
{static int staticVar = 1;int localVar = 1;int num1[10] = {1, 2, 3, 4};char char2[] = "abcd";char* pChar3 = "abcd";int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof (int)*4);int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int)*4);free (ptr1);free (ptr3);
}
1. 选择题:选项: A.栈 B.堆 C.数据段 D.代码段globalVar在哪里?____ staticGlobalVar在哪里?____staticVar在哪里?____ localVar在哪里?____num1 在哪里?____char2在哪里?____ *char2在哪里?___pChar3在哪里?____ *pChar3在哪里?____ptr1在哪里?____ *ptr1在哪里?____
2. 填空题:sizeof(num1) = ____;sizeof(char2) = ____; strlen(char2) = ____;sizeof(pChar3) = ____; strlen(pChar3) = ____;sizeof(ptr1) = ____;


C\C++的内存分布如上图右边
3. 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。
4. 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
5. 堆用于程序运行时动态内存分配,堆是可以上增长的。
6. 数据段–存储全局数据和静态数据。
7. 代码段–可执行的代码/只读常量。

2.C++内存管理方式

让我们先回想一下,C语言是如何进行内存管理的?
四个函数:malloc、realloc、calloc、free。
但是它们的使用非常不方便:int* p=(int*)malloc(sizeof(int)*n);
不仅代码量大,而且当变量是自定义类型的时候,C语言的内存管理函数无法自动调用变量的构造/析构函数。所以C++有一套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

new

1.开辟多个空间int* p = new int[100];

2.开辟一个空间并初始化

class A
{
public:A(int a = 0): _a(a){}
private:int _a;
};A* p = new A(10);

使用小括号() 这段代码初始化了一个对象成10,并且将地址赋值给指针变量p
3.开辟多个空间并初始化

A* p = new A[5]{1,2,3};

和malloc相比,new的特点分为以下几点:
1.对于内置类型来说,new和malloc
并没有太大的区别

2.对于自定义类型来说,new会调用
自定义类型的构造函数,而malloc不会

3.new可以初始化变量的内容

delete

delete的使用方法:
1.直接使用:

int* p = new int(10);
//使用指针p
delete p;

当new堆区空间时只开辟了一份空间,释放空间时直接使用delete即可
2. 使用delete []

int* p = new int[10]{1,2,3,4};
//使用指针p
delete[] p;//这里必须使用delete [],因为是多个空间

和free相比,delete在内置类型上没什么区别,对于自定义类型则会调用其析构函数,但是有些情况需要加 [] ,而free不需要考虑这个。

3.实现原理

全局函数operator new

new 和 delete 作为两个操作符,与malloc、free函数不一样,那new是怎样开辟空间的呢?

答:new在底层调用了operator new

这个operator new是一个函数而不是运算符重载,尽管它名字中间有一个空格

库里的函数原型:

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,这里会抛出bad_alloc 类型异常static const std::bad_alloc nomem;_RAISE(nomem);}
return (p);
}

通过这个原型,我们发现new在底层其实还是使用了malloc来进行开辟空间。开辟空间成功,会返回指向此空间的指针;开辟空间失败,会抛异常(后面会学)

全局函数operator delete

和new类似,delete也是调用了一个函数:operator delete:

#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);__TRYpHead = pHdr(pUserData);_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );//这个是free函数的宏替换__FINALLY_munlock(_HEAP_LOCK);__END_TRY_FINALLYreturn;
}

说明delete也是用free来进行空间的释放的

总结

对于内置类型来说,new和malloc的实现是一样的,free和delete也差不多

对于自定义类型来说:
如果是new T,调用operator new函数申请空间,在申请的空间上执行构造函数,完成对象的构造。如果是new T[n],则调用operator new[]函数,完成N个对象空间的申请,在申请的空间上执行N次构造函数;
如果是delete T,在空间上执行析构函数,完成对象中资源的清理工作,调用operator delete函数释放对象的空间
如果是delete[] T,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,调用operator delete[]释放空间.

new是先申请再构造,delete是先析构再释放

下面是对于一些常考点的总结:

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

拓展:内存泄露
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

内存泄露有两种:
1.堆内存泄露——动态分配后未进行释放
2.系统资源泄漏:指程序使用系统分配的资源,比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放掉,导致系统资源的浪费,严重可导致系统效能减少,系统执行不稳定

如何防止内存泄露?
内存泄漏非常常见,解决方案分为两种:1、事前预防型。如智能指针等。2、事后查错型。如泄漏检测工具。

ps:如何一次在堆上申请4个G的内存?

// 将程序编译成x64的进程,运行下面的程序试试?
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{void* p = new char[0xfffffffful];//十六进制数字cout << "new:" << p << endl;return 0;
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/421846.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

JDK 安装及配置教程(Windows)【安装】

文章目录 一、 下载1. 官网下载2. 其它渠道 二、 安装三、 配置四、 验证五、 双 JDK 环境 软件 / 环境安装及配置目录 一、 下载 1. 官网下载 安装地址&#xff1a;https://www.oracle.com/ 打开浏览器输入网址 https://www.oracle.com/index.html&#xff0c;进入 Oracle …

Python——turtle库(海龟绘图)介绍与使用

一、概述 在 Python 中&#xff0c;海龟绘图提供了一个实体“海龟”形象&#xff08;带有画笔的小机器动物&#xff09;&#xff0c;假定它在地板上平铺的纸张上画线。 二、运行环境 本文运行环境&#xff1a;Windows11&#xff0c;Python3.11&#xff0c;Pycharm2023.1.4 使…

哈佛斯坦福大学团队联合发布病理基础模型CHIEF,全面提升癌症诊断的准确性|顶刊精析·24-09-12

小罗碎碎念 今日顶刊&#xff1a;Nature 今天精读的这篇文章于24-09-04发表于Nature&#xff0c;作者来自哈佛大学、斯坦福大学。 作者角色作者姓名单位名称&#xff08;英文&#xff09;单位名称&#xff08;中文&#xff09;第一作者Xiyue WangDepartment of Biomedical Info…

如何快速清理Docker中的停止容器?

如何快速清理Docker中的停止容器? 方法一:使用`docker container prune`方法二:结合`docker ps`和`docker rm`注意(这些命令慎用,确定容器不需要之后再执行)💖The Begin💖点点关注,收藏不迷路💖 Docker容器在停止后可能会占用不必要的磁盘空间。如何清理这些停止的…

k8s以及prometheus

#生成控制器文件并建立控制器 [rootk8s-master ~]# kubectl create deployment bwmis --image timinglee/myapp:v1 --replicas 2 --dry-runclient -o yaml > bwmis.yaml [rootk8s-master ~]# kubectl expose deployment bwmis --port 80 --target-port 80 --dry-runclient…

第 9 章图像分割

图像分割是将一幅图像分割成有意义区域的过程。区域可以是图像的前景与背景或图像中一些单独的对象。这些区域可以利用一些诸如颜色、边界或近邻相似性等特征进行构建。本章中&#xff0c;我们将看到一些不同的分割技术。 9.1 图割&#xff08;Graph Cut&#xff09; 图论中的…

Hive中的分区表与分桶表详解

目录 分区表和分桶表 分区表 分区表基本语法 1. 创建分区表 2. 分区表读写数据 1&#xff09;写数据 &#xff08;1&#xff09;LOAD &#xff08;2&#xff09;INSERT 2&#xff09;读数据 3. 分区表基本操作 1&#xff09;查看所有分区信息 2&#xff09;增加分区 …

iOS 知识点记录

王巍 博客地址&#xff1a;OneVs Den git地址&#xff1a;onevcat (Wei Wang) GitHub 江湖人称喵神&#xff0c;目前就职于line。喵神的博客涉及方面比较广, 有Obejctive-C, Swift, SwiftUI, Unity等等。博客内容很有深度&#xff0c;非常值得关注。 戴铭 博客地址&#xff1…

ctf.show靶场ssrf攻略

前言 欢迎来到我的博客 个人主页:北岭敲键盘的荒漠猫-CSDN博客 web351 解析:post传入url参数他就会访问。 解法: hackbar传入url参数写入https://127.0.0.1/flag.php web352 解析:post传入url参数&#xff0c;不能是127.0.0.1和localhost 解法:缩写127.1传入 web353 解析…

数据分析与挖掘课程相关资源

这是在gitee上整的关于这门课的一个开源项目。 https://gitee.com/rainpet/python-data-analysis-and-mining-demo 头歌平台。 常见问题&#xff1a; 1、如何确认conda的版本&#xff0c;执行如下命令&#xff1a; conda list anaconda$2、实验室登陆后&#xff0c;无法上网&a…

<<编码>> 第 6 章 发报机与继电器(Telegraphs and Relays) 示例电路

##继电器 info::操作说明 注: 此处输入处未添加电源及开关, 因此不能控制继电器的开合 读者可自行添加电源及开关, 或查看后续可操作的例子 primary::在线交互操作链接 https://cc.xiaogd.net/?startCircuitLinkhttps://book.xiaogd.net/code-hlchs-examples/assets/circuit/c…

百度视频排名代发(百度视频秒收录代发)

百度视频排名代发(百度视频秒收录代发) 代做灰色关键词百度排名&#xff08;代发百度灰色词外推&#xff09;#百度推广#关键词排名#灰色词排名 推荐阅读&#xff1a; 百家号图文排名代发&#xff1a;文章客服系统挂载电话https://www.bsw80.com/post/471.html 很多老板表示想…

Java控制台+activiti+springboot+mybatis实现账务报销工作流程

Java控制台activitispringbootmybatis实现账务报销工作流程 一、系统介绍二、功能展示1.代码展示2.员工报销3.账务审批4.总经理审批 四、其它1.其他系统实现 一、系统介绍 系统主要功能&#xff1a; 员工&#xff1a;填写报销单 账务审批&#xff1a;报销金额小于1000账务经理…

I.MX6U裸机-汇编LED灯实验

汇编基础语法参考&#xff1a;初识汇编语言-CSDN博客 本文主要参考正点原子《I.MX6U 嵌入式 Linux 驱动开发指南 》第八章 STM32 GPIO 回顾 我们一般拿到一款全新的芯片&#xff0c;第一个要做的事情的就是驱动其 GPIO&#xff0c;控制其 GPIO 输出高低电平&#xff0c;我们学习…

【CTF刷题5】刷题记录(9.11)

ctfshow愚人杯 easy_ssti 考点&#xff1a;ssti漏洞 查看源码 下载这个文件 打开查看代码&#xff0c;分析可能在/hello/路径下存在ssti漏洞 from flask import Flask from flask import render_template_string,render_template app Flask(__name__)app.route(/hello/) def h…

【中国国际航空-注册/登录安全分析报告】

前言 由于网站注册入口容易被黑客攻击&#xff0c;存在如下安全问题&#xff1a; 1. 暴力破解密码&#xff0c;造成用户信息泄露 2. 短信盗刷的安全问题&#xff0c;影响业务及导致用户投诉 3. 带来经济损失&#xff0c;尤其是后付费客户&#xff0c;风险巨大&#xff0c;造…

rose 聊开源—2 如何快速上手一个开源项目

在前面的一篇开源项目系列中&#xff0c;主要介绍了目前开源项目蓬勃发展的态势&#xff0c;并且拥有一个开源项目&#xff0c;对我们个人履历、职业发展等都有非常多的好处。 这一次就来跟大家分享一下&#xff0c;面对一个开源项目&#xff0c;我们应该如何上手&#xff0c;快…

fpga系列 HDL:全连接层的浮点数乘法器FM实现

此代码实现了一个简单的浮点数乘法器&#xff0c;处理两个32位的单精度浮点数。它通过将两个浮点数的有效数字部分进行乘法操作&#xff0c;并对结果进行规范化以生成最终的浮点乘积。 主要逻辑与电路 去掉指数对齐部分后的主要逻辑电路图示&#xff1a; 代码 // https://…

828华为云征文 | 云上私人数据管家,jMalCloud个人网盘在华为云Flexus的Docker化部署实践

华为云服务器Flexus X实例介绍 华为云Flexus云服务器X实例&#xff0c;是由国家科技进步奖获得者、华为公司Fellow、华为云首席架构师顾炯炯牵头研发。它基于擎天QingTian架构、瑶光云脑、盘古大模型等根技术创新&#xff0c;是业界首款应用驱动的柔性算力云服务器&#xff0c;…

C语言 | Leetcode C语言题解之第400题第N位数字

题目&#xff1a; 题解&#xff1a; //解题思路&#xff1a;计算当前已经经过了多少位&#xff0c;当第一次超过n时&#xff0c;开始获取第n位 int findNthDigit(int n){int i, j, tem_1 10, tem_2 1, res; long count 0; /*i和j用于循环&#xff0c;count用…