C++内存管理

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🎉本篇文章对? ?C++内存管理? ?学习的相关知识进行分享！🎉

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目录

一.C/C++的内存分布

1.为什么要内存划分？

2.C/C++中程序内存区域划分

二.C++中内存的管理方式

new和delete操作内置类型

new和delete操作自定义类型

new对于自定义类型动态开辟空间的初始化

operator new 和 operator delete

定位new表达式

三.常见的面试题

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一.C/C++的内存分布
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1.为什么要内存划分？

因为不同的数据会有不同的存储需求

例如有些变量只需要临时存储，局部变量等，函数结束就会被销毁……；

动态内存，如数据结构里面或则算法中需要动态开辟的空间……；

整个程序期间都需要使用，全局变量……；

需要一些变量创建初始化后了不能被修改，等等；

2.C/C++中程序内存区域划分

【说明】

栈区：局部变量，函数参数，返回值等；

堆区·：程序运行的动态内存开辟等；

静态区：静态变量和全局变量等；

常量区：存放可执行代码（被编译好的指令等）和常量等；

字面量都是存储在静态区的，如"1111"? ?"abcd"? ?10? ? 'c'? 等等；

const int? n = 10；n是常变量，存储在栈区，10是常量，存储在静态区；

静态区的数据不能被改变；

局部变量和全局的静态变量的区别：全局变量任何文件都可以使用，但是全局的静态变量只能在本文件使用；

全局的静态变量和局部静态变量的区别：局部的静态变量只有当前函数能用，只在第一次执行时进行初始化；

const在*前面和*后面的区别：在const*前面修饰的是指针指向的对象不能被修改；const在*后面，修饰的是指针，指针不能被改变；

例如：

相关例题

?解析：

二.C++中内存的管理方式

C语言的内存管理方式：在C语言中，动态内存的管理主要用? moall/calloc/realloc/free；

C++不同于C，有着自己的内存管理方式：主要通过操作符new和delete进行动态内存管理；

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new和delete操作内置类型

注意：

new和delete都是给对象开的空间和释放空间

1.new只开空间，不初始化；

2.申请和释放单个元素的空间，用new和delete操作符? ，申请和释放连续的空间，用new[ ]和delete[ ]操作符，new和delete? ? ?new[ ]和delete [ ]? ? 要匹配使用

new和delete操作自定义类型

注意：

1.构造函数不能显式调用（除了定位new）

malloc不能解决动态申请的自定义类型的初始化问题，new可以解决

2.new和delete对于内置类型几乎是一样的；但是对于自定义类型的动态空间的申请，除了空间和释放空间，还会调用构造函数和析构函数，这是不同于malloc和free的；

new的作用：开空间+调用构造函数

delete的作用：调用析构函数+释放空间

new对于自定义类型动态开辟空间的初始化

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operator new 和 operator delete

operator new和operator delete 是系统提供的两个全局函数，是对malloc和free的封装? ；

operator new实际是通过malloc来实现的，如果malloc申请空间成功，则直接返回，否则执行用户提供的空间不足应对措施，如果用户提供了该措施就继续申请，没有就抛异常；

operator delete也是通过free来实现的；

其中，new在底层上是operator new实现的；delete在底层上则是通过operator delete实现的；

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用法上：与malloc和free类似

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定位new表达式

概念：定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象；

使用格式：

new（place_address）type或则new（place_address）type(initializer-list)

其中：place_address必须是一个指针，initializer-list是类型的初始化列表；

使用场景：

定位new表达式一般是配合内存池使用的。因为内存池分配的内存没有初始化，所以如果是自定义类型的对象，需要使用new的定义表达式进行显示调用构造函数进行初始化；

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三.常见的面试题

malloc/free和new/delete的区别？

他们的共同特点是：都是从堆上申请空间，并且需要手动释放。不同的是：

1.malloc和free是函数，而new和delete是操作符

2.malloc申请的空间不会初始化，new可以进行初始化；

3.malloc申请空间时，需要手动计算大小并且传递，new只需要在后面跟上空间的类型即可，如果是多个对象时，[ ]中指定对象个数即可；

4.malloc的返回值是void*，在使用是必须强制类型转换，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，返回的时NULL，因此使用时必须判空，new不需要，但是new需要捕获异常

6.申请自定义对象时，malloc和free只会开辟空间，不会调用构造和析构函数，而new在申请空间后会调用构造函数完成对对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理；

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