【C++】C/C++的 内存管理[delete&new] 详解（6）

前言

• 大家好吖，欢迎来到 YY 滴 C++系列 ，热烈欢迎！
• 本章主要内容面向接触过C++的老铁，主要内容含

一.C/C++的内存管理

1.C/C++的内存分布规则

1. 栈又叫堆栈--非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的。
2. 内存映射段是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口 创建共享共享内存，做进程间通信。（Linux课程如果没学到这块，现在只需要了解一下）
3. 堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。
4. 数据段--存储全局数据和静态数据。
5. 代码段--可执行的代码/只读常量。

图示：

一.易错点：数组存储字符串和指针指向字符串，解引用后所在的位置不同(含例题)

• *char2数组所在的位置是栈，是位于代码段(常量区）"abcd\0"的一份拷贝;
• pChar3是一个指向代码段(常量区）"abcd\0"的一个指针变量，由于其具有常性，所以要加上const；

图示：

2.C/C++的内存管理方式

PS：C的内存管理有malloc/calloc/realloc/free（可见博主C专栏：动态内存管理）

引入：C语言内存管理方式在C++中可以继续使用，但有些地方就无能为力，而且使用起来比较麻烦，因此C++又提出了自己的内存管理方式：通过new和delete操作符进行动态内存管理。（一般C与C++内存管理不混用）

一.使用new和delete操作符的使用规范

注意：申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用 new[]和delete[]，要匹配起来使用。(如果new后接free，无论是否是对同一块空间的操作，都容易报错）

代码演示：

//报错
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
int* p4 = new int;
free(p4);           对开辟同一块空间操作，不匹配
delete p3;

//报错
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
int* p4 = new int;
free(p3);           对开辟不同一块空间操作，不匹配
delete p4;

二.new和delete对内置类型的具体使用场景

使用场景：

• 申请一个int类型空间（调用构造，随机值）
• 申请一个int类型空间，并初始化为10
• 申请10个int类型空间
• 申请10个int类型空间，并分别初始化

代码演示：

void Test()
{
  // 动态申请一个int类型的空间
  int* ptr4 = new int;
  // 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
  int* ptr5 = new int(10);
  // 动态申请10个int类型的空间
  int* ptr6 = new int[10];
  // 动态申请10个int类型的空间，并初始化
  int* ptr7 = new int[10]{1,3,4};
  delete ptr4;
  delete ptr5;
  delete[] ptr6;
}

三.new和delete对自定义类型的具体使用场景

使用场景：有一个自定义类型A，他的初始化列表需要传入两个参数

• 申请一个空间给A
• 申请一个4个空间给4个A，分别初始化（多参，不可不完全初始化）

代码演示：

void test()
{
  A* p1 = new A(1,1);
  delete p2;

  //错误写法：不完全初始化  A* p2 = new A[4]{ A(1,1),A(2,2),A(3,3)};
  A* p2 = new A[4]{ A(1,1),A(2,2),A(3,3),A(4,4) };
  delete[] p2;
}

四.new/delete与malloc/free的底层区别（自定义类型演示）

new/delete 和 malloc/free根本区别：

• new的底层其实也是malloc，与malloc不同之处在于他会调用拷贝构造
• delete的底层其实也是free，与free不同之处在于他会调用析构函数

实例分析：（顺序）

• 在下图中，new了一个栈Stack，其实底层是先malloc个空间给Stack(自定义类型)，再调用它的拷贝构造（_array指向的新空间）；
• 当delete栈Stack时，先调用析构函数（free掉刚刚_array指向的新空间），再free掉Stack所处的空间；
• PS：如果不是这样，而是先free掉Stack的空间，那么_array指向的新空间将无法被p1找到，造成内存泄漏

图演示：

五. new/delete与malloc/free在使用失败时的区别

• C++是一门面向对象的语言，处理失败时，不喜欢用返回值，更喜欢用抛异常
• 一般用【try-catch捕捉】

代码演示：

    try
  {
	do
	{
		//p1 = (int*)malloc(1024 * 1024);
		p1 = new int[1024 * 1024];
		cout << p1 << endl;
	} while (p1);
  }
catch (const exception& e)
{
	cout << e.what() << endl;
}