C++第十二弹---内存管理(上)
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目录
1、C/C++内存分布
2、C语言中动态内存管理方式
3、C++内存管理方式
3.1、new/delete操作内置类型
3.2、new和delete操作自定义类型
总结
1、C/C++内存分布
我们先来看下面的一段代码和相关问题。
int globalVar = 1; static int staticGlobalVar = 1; int main() { static int staticVar = 1; int localVar = 1; int num1[10] = { 1, 2, 3, 4 }; char char2[] = "abcd"; const 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); return 0; }
1. 选择题:
选项 : A.栈 B.堆 C.数据段(静态区) D.代码段(常量区)
1、globalVar在哪里?
根据上面的代码可知,glovalVar是在main函数外创建的变量,即在全局创建的变量,全局变量存放在数据段(静态区)中。
2、staticGlobalVar在哪里?
staticGlobalVar是在main函数外创建的静态变量,即在全局创建的静态变量,全局静态变量存放在数据段(静态区)中。
3、staticVar在哪里?
staticVar是在main函数内部创建的静态变量,即在局部创建的静态变量,局部静态变量存放在数据段(静态区)中。
4、localVar在哪里?
localVar是在main函数内部创建的变量,即在局部创建的普通变量,局部创建的普通变量存放在栈区。
5、num1 在哪里?
num1是在main函数内部创建的数组的数组名,即在局部创建的多个普通变量,局部创建的普通变量存放在栈区。
6、char2在哪里?
char2是在main函数内部创建的数组的数组名,即在局部创建的多个普通变量,局部创建的普通变量存放在栈区。
7、* char2在哪里?
*char2是对数组的的首元素进行解引用,解引用的值存放在哪个区域,*char2的则存放在哪个区域,*char2是数组的第一个字符,即字符常量中的第一个元素,字符常量存放在代码段(常量区),因此*char2存放在代码段(常量区)。
8、pChar3在哪里?
pChar3是在main函数内部创建的const修饰的常指针变量,实质还是一个局部创建的变量,只是该变量的值不能修改,因此pChar3存放在栈区。
9、* pChar3在哪里?
*pChar3是对数组的的首元素进行解引用,解引用的值存放在哪个区域,*pChar3的则存放在哪个区域,*pChar3是常量字符串的第一个字符,字符常量存放在代码段(常量区),因此*pChar3存放在代码段(常量区)。
10、ptr1在哪里?
ptr1是在main函数内部创建的指针变量,实质还是一个局部创建的变量,因此pChar3存放在栈区。(ptr2、ptr3同理)
11、* ptr1在哪里?
*ptr1是对数组的的首元素进行解引用,解引用的值存放在哪个区域,*ptr1的则存放在哪个区域,*ptr1是通过动态开辟的空间,动态开辟的空间存放在堆区,因此*ptr1存放在堆区。(ptr2、ptr3同理)
2. 填空题:
a、sizeof计算的是变量占用空间的大小,单位为字节;如果操作数是类型的话,计算的是使用类型创建的变量所占内存空间的大小,计算在编译阶段完成。
b、strlen计算的是\0之前的字符个数,是一个函数,参数为指针。
1、sizeof(num1) = ____;
根据sizeof计算规则,计算的是变量占用空间的大小,num1为数组名,数组名单独放在sizeof内部计算的是整个数组的大小,因此该大小为40字节。(下面讲解了数组名的三个含义)
2、sizeof(char2) = ____;
char2为数组名,单独放在sizeof内部,计算的是整个数组的大小,因此该大小为5字节(因为双引号包裹的字符串会自动在数组的末尾添加\0)。
3、strlen(char2) = ____;
char2为数组名,代表数组的首地址,\0之前有4个元素,因此长度为4。
4、sizeof(pChar3) = ____;
pChar3是一个const修饰的指针变量,指针变量的大小跟环境有关,32位(x86)环境为4字节,64位(x64)环境为8字节。
5、strlen(pChar3) = ____;
pChar3指向常量字符串的首地址,\0之前有4个元素,因此长度为4。
6、sizeof(ptr1) = ____;
ptr1为指针变量,指针变量的大小跟环境有关,32位(x86)环境为4字节,64位(x64)环境为8字节。
注意:
数组名的含义:
1、数组名单独放在sizeof内部计算的是整个数组大小。
2、&数组名是取的整个数组的地址。
3、除此之外数组名都是数组首元素地址。
3. sizeof 和 strlen 区别?
在博主的C语言第二十三弹---指针(七)有详细的讲解,需要复习的uu可以直接去看该文章喔。~~~
【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。(暂时了解接口,后面还会详细讲解)
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语言中动态内存管理方式
int main() { int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int)); // 判断是否成功开辟 free(p1); // 1.malloc/calloc/realloc的区别是什么? int* p2 = (int*)calloc(4, sizeof(int)); // 判断是否成功开辟 int* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int) * 10); // 判断是否成功开辟 // 这里需要free(p2)吗? free(p3); }
根据上面C语言动态开辟内存的代码可以感觉到,C语言动态开辟内存还是较为麻烦的,需要调用库函数,还要计算开辟空间的大小,还需要判断是否开辟好空间,开辟自定义类型空间也较麻烦。因为这些原因C++有了另外一种更便捷的方式动态开辟内存。
3、C++内存管理方式
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。
3.1、new/delete操作内置类型
// new/delete操作内置类型 int main() { // 1、用法上,比malloc更简洁,不需要计算类型大小 int* p = (int*)malloc(sizeof(int)); // 动态申请一个int类型大小空间 int* p1 = new int; *p1 = 10; // 动态申请10个int类型大小空间 int* p2 = new int[10]; for (int i = 0; i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[],注意:匹配起来使用,申请多个元素空间不通过delete[]释放可能释放失败。
3.2、new和delete操作自定义类型
屏蔽malloc动态申请的内存和屏蔽new动态申请的内存进行对比,就能知道new/delete会调用构造函数和析构函数。内置类型区别不大。
// new/delete对于自定义类型会调用构造函数和析构函数 class A { public: A(int a) :_a(a) { cout