C++ :内存管理 new&delete
目录
内存区域划分
C++的动态内存的管理方式
new
new的基本使用方法
【注意事项】
delete
【注意】
new和delete操作自定义类型
operator new 和 operator delete
【关于自定义类型new申请内存】
【原理】
【调用顺序】
【连续开辟空间问题】
malloc/free和new/delete的区别
内存区域划分
【说明】
- 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,栈是一种用于存储局部变量和函数调用信息的内存区域。
- 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。
- 堆用于程序运行时动态内存分配,堆是可以上增长的
- 数据段--存储全局数据和静态数据(被静态关键字修饰的变量)。
- 代码段--可执行的代码/只读常量。
C++的动态内存的管理方式
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。
new
new 负责在 堆区heap 中找到一个足以满足要求的内存。new还有另外一种变体,被称为 定位new 运算符,能够指定使用具体的内存位置。
new的基本使用方法
int main() { int * p1 = new int; // 表示在堆上开辟了一个int类型大小的对象空间 int * p2 = new int[10]; // 表示在堆上开辟了十个int类型大小的对象空间 int * p3 = new int(10); //表示开辟了一个int类型大小的对象空间,并且将这个对象初始化为int类型的10 int * p4 = new int[10]{1,2,3,4,5}; //表示开辟了十个int类型大小的对象空间,并且给十个空间的前五个对象进行初始化,之后的对象全部初始化为0 }
【注意事项】
在初始化之前,new仅仅只是在堆上开辟了空间,并没有进行初始化操作。
delete
delete 和free的功能一样,同样都是释放空间,但有与之不同。
int main() { int * p1 = new int; // 表示在堆上开辟了一个int类型大小的对象空间 delete p1; int * p2 = new int[10]; // 表示在堆上开辟了十个int类型大小的对象空间 delete[] p2; int * p3 = new int(10); //表示开辟了一个int类型大小的对象空间,并且将这个对象初始化为int类型的10 delete p3; int * p4 = new int[10]{1,2,3,4,5}; //表示开辟了十个int类型大小的对象空间,并且给十个空间的前五个对象进行初始化,之后的对象全部初始化为0 delete[] p4; }
【注意】
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[],需要注意匹配起来使用。
如果是自定义类型那么需要进行匹配,但是如果不是自定义类型,则可以不匹配,但是最好需要匹配!
new和delete操作自定义类型
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。
//类A class A { public: //类A的构造函数的初始化列表 A(int a = 0) : _a(a) { cout operator new -> malloc ->operator new ->operator new[] ->operator new [] + n次的构造函数【连续开辟空间问题】
自定义类型使用new连续开辟空间时, 所产生的字节数会比我们需要开辟的字节数多,这个原因其实是delete的书写格式造成的。
因为delete 释放数组空间的时候,是不会在[]内部加上数字的,所以需要有一个东西让delete知道要释放多少字节,而new []会多次一个字节的空间,这个空间就算存放一个数字,给予delete进行识别要释放多少字节
当然,多开辟空间的问题只是针对于自定义类型,而内置类型并不需要多开辟空间,但是自定义类型也需要看情况:如果自定义类型没有写析构函数,而是编译器自动生成的析构函数则也不需要多开辟空间
同时,就算有析构函数但按照不匹配的写法,那么释放的位置就会出错,他少释放了最开始访问数字识别的位置 ,简单来说,有析构函数就会多开辟空间,但是不匹配的写法会少释放那个开辟的空间!
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