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4-1:C/C++内存管理
阅读量:197 次
发布时间:2019-02-28

本文共 2485 字,大约阅读时间需要 8 分钟。

文章目录

一:复习-C/C++内存分布

这一部分,我已经阐述过很多次了,在下面的这篇博客中关于这些问题有关细致的讨论,如果需要请移步

在这里插入图片描述

二:复习-C语言的动态内存管理方式

这里带着大家回忆回忆

malloc()函数

在这里插入图片描述
calloc()函数
在这里插入图片描述
realloc()函数
在这里插入图片描述
free()函数
在这里插入图片描述

三:C++内存管理方式

既然C语言已经有了上面的内存管理方式,那么为什么C++还要创造自己的内存管理方式呢?

(1)C语言和C++比较

申请一个字节的空间

#include 
using namespace std;int main(){ //C语言的申请方式 int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int)); free(ptr1); //C++的申请方式 int* ptr2 = new int;//申请方式1:申请不初始化 int* ptr3 = new int(10);//申请方式2:申请并初始化为10 delete(ptr2);//注意不是free delete(ptr3);}

申请整形数组

#include 
using namespace std;int main(){ //C语言的申请方式 int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10); free(ptr1); //C++的申请方式 int* ptr2 = new int[10]; delete[] ptr2;//注意释放数组的写法}

上述针对的只是内置类型做的比较,可以发现newdelete相较于mallocfree最大优势就是写法上比较简单。其实针对内置类型,你选择malloc还是new都是可以的,newdelete最大的优势是针对于自定义类型

(2)new和delete针对自定义类型

如下有一个日期类Date

class Date{   public:	Date()		:_year(1998)		,_month(12)		,_day(20)	{   		cout << "调用了构造函数" << endl;	}	~Date()	{   		cout << "调用了析构函数" << endl;	}	private:	int _year;	int _month;	int _day;};

1:使用C语言的方式进行申请内存和释放内存

如下,控制台什么都没有输出,且初始值为随机值,所以没有调用构造和析构,也就是malloc和free只去开辟空间和释放空间

在这里插入图片描述
2:使用C++的方式进行申请和释放内存

如下,控制台输出了内容,且初始值为构造函数中设置的值,所以调用了构造和析构,也就是new和delete不只负责开辟空间和释放空间,而且负责调用构造和析构

在这里插入图片描述

  • 特别注意:千万不要混用newmalloc,否则导致崩溃

(3)使用new和delete完成数据结构

至此,结合之前学到过的东西,我们基本就可以使用C++完成一些数据结构了,这里我们主要比较一下它们的不同,以单链表为例,在C语言中是这样搞的

typedef struct ListNode{   	struct ListNode* _next;	int _val;}ListNode;void CreatNode(int val){   	ListNode* NewNode=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));	NewNode->next=NULL;	NewNode->_val=val;	return NewNode;}int main(){   	ListNode* NewNode=CreatNode(3);}

使用C++时,前面说过,C语言中的结构体本质就是类,只不过其访问限定符默认就是public,于是可以这样写

struct ListNode{   	ListNode(int val)//构造函数		:_val(val)		,next(NULL);	{   }	int _val;//成员变量	ListNode* next;};int main(){   	ListNode* NewNode=new ListNode(3);}

(4)operator new和operator delete函数

首先需要明确的一点就是:operator new和operator delete不是new和delete的重载

operator new和operator delete是C++的全局函数,new在底层调用operator new来申请空间,delete在底层调用operator delete来释放空间

下面是operator new 和 operator delete的函数定义

在这里插入图片描述

他们之间的关系可以这样描述
在这里插入图片描述

(5)总结

这里再总结一下new和delete

A:针对内置类型

如果申请的是内置类型,new和malloc以及delete和free基本类似。不同的是,new/delete申请和释放的是单个元素的空间,new[]和delete[]申请的是连续的空间,而且new在申请空间失败时会抛出异常,mall则会返回NULL

B:针对自定义类型

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,完成对象的资源清理工作
  2. 调用operator delete韩式释放对象空间

new class[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个对象的空间的申请
  2. 在申请的空间上执行N次构造函数

delete[]的原理

  1. 在需要释放的对象空间上执行N次析构函数,完成N个对象的资源的清理
  2. 调用operator delete[]释放空间,实际在operator delete[]中调用了operator delete释放空间

转载地址:http://gcsi.baihongyu.com/

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