C++程序的内存分区，为什么要使用动态内存，动态内存的分配使用释放

Posted 2021-05-25 Respect@

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• C++程序的内存分区
• • 为什么要使用动态内存
  • • 动态内存的分配、使用、释放
    • • C++程序员的噩梦-内存泄漏
    • 变量的作用域和生存周期
    • • 常见错误总结

C++程序的内存分区

为什么要使用动态内存

1.按需分配，根据需要分配内存，不浪费

new 分配内存布局图

2. 被调用函数之外需要使用被调用函数内部的指针对有应的地址空间

C 内存分配：
void *malloc(size_t size);
void free(void *);
malloc 在内存的动态存储区中分配一块长度为 size 字节的连续区域返回该区域 的首地址.

3.突破栈区的限制，可以给程序分配更多的内存

动态内存的分配、使用、释放

new 和 delete 基本语法
1）在软件项目开发过程中，我们经常需要动态地分配和撤销内存空间，特 别是数据结构中结点的插入与删除。在 C 语言中是利用库函数 malloc 和 free 来 分配和撤销内存空间的。C++提供了较简便而功能较强的运算符 new 和 delete 来 取代 malloc 和 free 函数。 (注意： new 和 delete 是运算符，不是函数，因此执行效率高。)

2）虽然为了与 C 语言兼容，C++仍保留 malloc 和 free 函数，但建议用户不 用 malloc 和 free 函数，而用 new 和 delete 运算符。

new 运算符的例子：
new int; //开辟一个存放整数的存储空间，返回一个指向该存储空间的地址(即指针)
new int(10); //开辟一个存放整数的空间，并指定该整数的初值为 10，返回一个指向该存 储空间的地址
new char[100]; //开辟一个存放字符数组(包括 100 个元素)的空间，返回首元素的地址 new int[5][4]; //开辟一个存放二维整型数组(大小为 5*4)的空间，返回首元素的地址
float *p=new float (3.14159); //开辟一个存放单精度数的空间，并指定该实数的 初值为//3.14159，将返回的该空间的地址赋给指针变量 p

3）new 和 delete 运算符使用的一般格式为：

C++程序员的噩梦-内存泄漏

内存泄漏（Memory Leak） - 是指程序中己动态分配的堆内存由于某种原因程序未释放或 无法释放，造成系统内存的浪费，导致程序运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果。

变量的 4 种存储类型
所有的数据都有两种类型 数据类型： 如 int,float 等

存储类型： 总共有四种存储类型的变量，分别为自动变量（auto）、静态变量 （static）、外部变量（extern)以及寄存器变量（register）。

auto - 函数中所有的非静态局部变量。

register - 一般经常被使用的的变量（如某一变量需要计算几千次）可以设 置成寄存器变量，register 变量会被存储在寄存器中，计算速度远快于存在内存 中的非 register 变量。

static - 在变量前加上 static 关键字的变量。

extern - 把全局变量在其他源文件中声明成 extern 变量，可以扩展该全局变 量的作用域至声明的那个文件，其本质作用就是对全局变量作用域的扩展。

变量的作用域和生存周期

函数返回值使用指针
可以返回函数内部：动态分配内存地址 局部静态变量地址 以及全局静态变量和外部变量 地址

常见错误总结

1. 申请的内存多次释放
2. 内存泄漏
3. 释放的内存不是申请时的地址
4. 释放空指针
5. 释放一个内存块，但继续引用其中的内容
6. 越界访问

一年入门，三年入行，五年入道，七年入定，十年入化