C++动态内存管理

简介:

@[TOC]

前言:

  • C++动态内存管理new与delete
  • 博主收集的资料New Young,连载中。
  • 博主收录的问题:New Young
  • 转载请标明出处:New Young

C/C++的内存分布

image-20220626111106215

new与delete

image-20220626123124644

C++与C动态管理的区别

用法上

  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
  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.

底层上

  1. C++是对C的malloc的封装+自动调用构造函数
  2. 封装对应的是;operator new
  3. 自动调用的是 :定位 new

%E7%85%A7%E7%89%87202206261250312.png

operator new

  1. new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符,operator new 和operator delete是系统提供的
    全局函数,new在底层调用operator new全局函数来申请空间,delete在底层通过operator delete全局
    函数来释放空间。

    /*
    operator new:该函数实际通过malloc来申请空间,当malloc申请空间成功时直接返回;申请空间失败,
    尝试执行空 间不足应对措施,如果改应对措施用户设置了,则继续申请,否则抛异常。
    */
    void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
    {
    // try to allocate size bytes
    void *p;
    while ((p = malloc(size)) == 0)
    if (_callnewh(size) == 0)
    {
    // report no memory
    // 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);
    }

operator delete

/*
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的
*/
void operator delete(void *pUserData)
{
_CrtMemBlockHeader * pHead;
RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
if (pUserData == NULL)
return;
_mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */
__TRY
/* get a pointer to memory block header */
pHead = pHdr(pUserData);
/* verify block type */
_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );
__FINALLY
_munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */
__END_TRY_FINALLY
return;
}

定位new(replacement new)

image-20220626123833778

  1. 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
  2. 使用格式:
    new (place_address) type或者**new (place_address) type(initializer-list)
    place_address必须是一个指针,initializer-list是类型的初始化列表**
  3. 定位new一般搭配内存池使用。

内存池

一次向堆申请的空间位置是不可知的,这就可能导致在多个动态申请下,有很多浪费的空间,降低内存的利用率。因此C++提出了一个内存池的概念,一次性申请足够用的内存,后续就向内存池进行动态申请。

相关文章
|
5月前
|
安全 C语言 C++
比较C++的内存分配与管理方式new/delete与C语言中的malloc/realloc/calloc/free。
在实用性方面,C++的内存管理方式提供了面向对象的特性,它是处理构造和析构、需要类型安全和异常处理的首选方案。而C语言的内存管理函数适用于简单的内存分配,例如分配原始内存块或复杂性较低的数据结构,没有构造和析构的要求。当从C迁移到C++,或在C++中使用C代码时,了解两种内存管理方式的差异非常重要。
220 26
|
10月前
|
存储 程序员 编译器
玩转C++内存管理:从新手到高手的必备指南
C++中的内存管理是编写高效、可靠程序的关键所在。C++不仅继承了C语言的内存管理方式,还增加了面向对象的内存分配机制,使得内存管理既有灵活性,也更加复杂。学习内存管理不仅有助于提升程序效率,还有助于理解计算机的工作原理和资源分配策略。
|
6月前
|
C语言 C++
c与c++的内存管理
再比如还有这样的分组: 这种分组是最正确的给出内存四个分区名字:栈区、堆区、全局区(俗话也叫静态变量区)、代码区(也叫代码段)(代码段又分很多种,比如常量区)当然也会看到别的定义如:两者都正确,记那个都选,我选择的是第一个。再比如还有这样的分组: 这种分组是最正确的答案分别是 C C C A A A A A D A B。
130 1
|
12月前
|
存储 缓存 编译器
【硬核】C++11并发:内存模型和原子类型
本文从C++11并发编程中的关键概念——内存模型与原子类型入手,结合详尽的代码示例,抽丝剥茧地介绍了如何实现无锁化并发的性能优化。
524 68
|
9月前
|
存储 Linux C语言
C++/C的内存管理
本文主要讲解C++/C中的程序区域划分与内存管理方式。首先介绍程序区域,包括栈(存储局部变量等,向下增长)、堆(动态内存分配,向上分配)、数据段(存储静态和全局变量)及代码段(存放可执行代码)。接着探讨C++内存管理,new/delete操作符相比C语言的malloc/free更强大,支持对象构造与析构。还深入解析了new/delete的实现原理、定位new表达式以及二者与malloc/free的区别。最后附上一句鸡汤激励大家行动缓解焦虑。
|
10月前
|
安全 C语言 C++
彻底摘明白 C++ 的动态内存分配原理
大家好,我是V哥。C++的动态内存分配允许程序在运行时请求和释放内存,主要通过`new`/`delete`(用于对象)及`malloc`/`calloc`/`realloc`/`free`(继承自C语言)实现。`new`分配并初始化对象内存,`delete`释放并调用析构函数;而`malloc`等函数仅处理裸内存,不涉及构造与析构。掌握这些可有效管理内存,避免泄漏和悬空指针问题。智能指针如`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`能自动管理内存,确保异常安全。关注威哥爱编程,了解更多全栈开发技巧。 先赞再看后评论,腰缠万贯财进门。
466 0
|
11月前
|
存储 程序员 编译器
什么是内存泄漏?C++中如何检测和解决?
大家好,我是V哥。内存泄露是编程中的常见问题,可能导致程序崩溃。特别是在金三银四跳槽季,面试官常问此问题。本文将探讨内存泄露的定义、危害、检测方法及解决策略,帮助你掌握这一关键知识点。通过学习如何正确管理内存、使用智能指针和RAII原则,避免内存泄露,提升代码健壮性。同时,了解常见的内存泄露场景,如忘记释放内存、异常处理不当等,确保在面试中不被秒杀。最后,预祝大家新的一年工作顺利,涨薪多多!关注威哥爱编程,一起成为更好的程序员。
533 0
|
存储 缓存 C语言
【c++】动态内存管理
本文介绍了C++中动态内存管理的新方式——`new`和`delete`操作符,详细探讨了它们的使用方法及与C语言中`malloc`/`free`的区别。文章首先回顾了C语言中的动态内存管理,接着通过代码实例展示了`new`和`delete`的基本用法,包括对内置类型和自定义类型的动态内存分配与释放。此外,文章还深入解析了`operator new`和`operator delete`的底层实现,以及定位new表达式的应用,最后总结了`malloc`/`free`与`new`/`delete`的主要差异。
229 3
|
存储 编译器 Linux
【c++】类和对象(上)(类的定义格式、访问限定符、类域、类的实例化、对象的内存大小、this指针)
本文介绍了C++中的类和对象,包括类的概念、定义格式、访问限定符、类域、对象的创建及内存大小、以及this指针。通过示例代码详细解释了类的定义、成员函数和成员变量的作用,以及如何使用访问限定符控制成员的访问权限。此外,还讨论了对象的内存分配规则和this指针的使用场景,帮助读者深入理解面向对象编程的核心概念。
649 4
|
程序员 C++ 容器
在 C++中,realloc 函数返回 NULL 时,需要手动释放原来的内存吗?
在 C++ 中,当 realloc 函数返回 NULL 时,表示内存重新分配失败,但原内存块仍然有效,因此需要手动释放原来的内存,以避免内存泄漏。