动态内存分配（c++）

Posted 2020-06-21

1. 内存分配方式

   （1）从静态存储区域分配。内存在编译的时候就已经分配好了，在整个程序执行运行期间一直存在。如：全局变量，static变量。

   （2）在栈上创建。在执行函数时，函数内部的局部变量的存储单元在栈上创建。函数执行结束后局部变量的存储单元自动释放。

   （3）在堆上创建。也称动态内存分配。程序在运行的时候用new或malloc申请任意的内存，程序员自己负责何时用delete或free释放内存。

   
   

2. 我们都知道c语言开辟以及释放空间用malloc和free。而在c++中却用new和delete。。

   这是为什么呢？

   首先，malloc和free是c/c++语言的标准库函数。而new和delete是c++的运算符。它们都是用来动态开辟内存和释放内存。

   对于对象而言，光用malloc和free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要执行构造函数初始化对象，在消亡之前要调用析构函数清理对象。由于malloc和free是库函数不是运算符，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加到malloc和free。

   所以c++语言需要一个能够完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个清理和释放内存工作的运算符delete。

注：new和delete不是库函数，是运算符。

3. malloc/free与new/delete的联系

（1）动态内存管理的入口

（2）malloc和free是c/c++语言的标准库函数。而new和delete是c++的运算符。

（3）malloc/free动态开辟空间及释放，new/delete动态开辟空间调用构造函数初始化，清理内存之前调用析构函数。

（4）malloc/free手动计算类型大小，返回void *，而new/delete自动计算类型大小，返回对应类型的指针。

4.new和delete

（1）

p1：开辟了一个整型空间

p2：开辟了一个整型空间，并初始化为100.

注：new运算符实际上调用了 operator new()函数，而operator new()函数中又调用了malloc函数。

    delete运算符实际上调用了operator delete()函数。而operator delete()函数又调用_free_dbg()函数。

(2)

p3:开辟了10个整型空间

   调用10次构造函数以及10次析构函数。

注：new运算符实际上调用了 operator new[]()函数。operator new[]()函数调用了 operator new()函数，而operator new()函数中调用了malloc函数。

 delete运算符实际上调用了operator delete[]()函数。operator delete[]()函数调用了operator delete()函数，而operator delete()函数又调用_free_dbg()函数。

注：malloc/free，new/delete, new[]/delete[]必须匹配，否则内存泄露，程序崩溃。

c++的其他内存管理接口：

void *operator new(size_t size)

void operator delete(size_t size)

void *operator new[](size_t size)

void operator delete[](size_t size)

5.定位new表达式

  在已分配的原始空间上调用构造函数初始化。

  new (place_address) type

  new (palce_address) type (initializer-list)

  place_address必须是一个指针，指向已经分配好的内存。

模拟：

A* p = new A[10];

delete[] p;

#include <iostream>

using namespace std;

class A

{

public:

A(int a = 10)

:_a(a)

{

cout<<"A(int a = 10)"<<endl;

}

~A()

{

cout<<"~A()"<<endl;

}

private:

int _a;

};

int main()

{

A* p = (A *)operator new[](10*sizeof(A)+4);

int i = 0;

int count  = 0;

*(int *)p = 10;

A *pStart = (A *)((int *)p+1);

for(i=0;i<10;i++)

{

new((A *)(int *)pStart + i) A(i);

}

count = *(int *)(pStart - 1);

for(i=0;i<count;i++)

{

pStart[i].~A();

}

operator delete[] ((A *)(int *)pStart-1);

return 0;

}