在C语言阶段,我们常说局部变量存储在栈区,动态内存中的数据存储在堆区,静态变量存储在静态区,常量存储在常量区,其实这里我们所说的栈区、堆区、静态区以及常量区都是 虚拟进程地址空间 的一部分,其中具体内存区域的划分如下:
本篇文章将为你讲解C++动态内存管理,也就是new系列套件,但是由于C++兼容C语言,所以我会提及C语言的动态内存管理方式,也就是malloc系列套件。如果你学过C语言并且对C语言动态内存管理方式有一定的了解,那么本文的对比讲解也许能对你的理解有所帮助,那如果你没有接触过C语言可以选择性的观看本文章的内容。
实际上普通的局部变量是在栈区分配空间的,栈区的特点时在上面创建的变量出了作用域就销毁
这样的空间开辟方式,在后续操作中,是无法改变以上数据所占空间大小的,并且对于数组来说,开辟空间是必须指明数组长度的。而在我们实际生活中又确实会出现一组数据量会随时变化的数据组。这时我们就需要使用动态内存函数来为数组,变量来开辟空间。
这样的特点就导致了,我们无法在程序运行中的任意时刻分配存储空间,也不能把不需要的存储空间释放或丢弃.为了能够满足上述需求,我们就需要使用内存的动态分配.
C++中的内存管理机制和C语言是一样的,但在具体内存管理函数上,C语言的malloc已经无法满足C++面向对象销毁的需求,于是祖师爷在C++中新增了一系列内存管理函数,即 new 和 delete 著名段子:如果你还没没有对象,那就尝试 new 一个吧
为什么需要在堆上面分配动态内存?在前面的章节中,我们一直使用自动内存,也就是栈内存,这并不影响C程序的编写,那么我们为什么还要去使用动态内存,而且还要很麻烦的去手动管理动态内存呢?
我们的计算机,为了更好的对内存空间进行管理,将内存空间划分为以下几个区域:栈区、内存映射段、堆区、数据段、代码段,以及内核空间。C与C++在内存空间的分布是一致的。
但是对于空间的需求有时不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行时才能,
我们先来看一下cplusplus.com - The C++ Resources Network网站上malloc()函数的基本信息:
因为上面的两种开辟内存空间的方式比较局限,不能满足我们想用多少就开辟多少空间的需求,所以引出动态内存管理。
在C语言中,动态内存管理是指程序运行时,通过调用特定的函数动态地分配和释放内存空间。动态内存管理允许程序在运行时根据实际需要来分配内存,避免了静态内存分配在编译时就确定固定大小的限制。
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上篇文章介绍了枚举,联合相关的内容,大家可以点击链接进行浏览:c语言进阶部分详解(详细解析自定义类型——枚举,联合(共用体))-CSDN博客
但,上述的开辟空间有两个特点: (1)空间开辟大小是固定的。 (2)数组在申明的时候,必须指定数组的长度,他所需要的内存在编译时分配。
在之前的C语言中就有提到动态内存管理 【C语言】动态内存管理,那么在C++中又是怎么样的呢?话不多说,正文开始。
有了动态内存的开辟,那我们自然就要有回收和释放,C语言提供了另外一个函数free,专门是用来做动态内存的释放和回收的,函数原型如下 :
需要注意的是,C标准库中的malloc函数的具体实现可能因编译器和操作系统的不同而有所差异,上述步骤仅为一种常见的实现方式。
本文由于排版问题,可能稍显枯燥,但里面知识点非常详细,建议耐心阅读,帮助你更好的理解动态内存管理这一C语言大杀器
Buffer Overflow(缓冲区溢出)是C语言中常见且严重的内存管理错误之一。它通常在程序试图写入数据到缓冲区时,超过了缓冲区的边界,覆盖了相邻内存区域。这种错误会导致程序行为不可预测,可能引发段错误(Segmentation Fault)、数据损坏,甚至严重的安全漏洞。本文将详细介绍Buffer Overflow的产生原因,提供多种解决方案,并通过实例代码演示如何有效避免和解决此类错误。
在C语言中我们经常说,局部变量存放在栈区,动态内存开辟的空间是向堆区申请的,只读常量存放在常量区等等。其实这里我们所说的区域都是虚拟进程地址空间的一部分,具体划分如下:
c++程序的内存格局通常分为四个区: 全局数据区; 代码区; 栈区; 堆区(即自由存储区)。 全局变量、静态数据、常量存放在全局数据区,所有类成员函数和非成员函数代码存放在代码区,为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回地址等存放在栈区,余下的空间都被称为堆区。 new和delete,malloc和free,都从堆中分配和释放内存块,但在具体操作上两者有很大的区别。 详细的内存分配情况见:http://www.cnblogs.com/heyonggang/p/3250220.html
一 C++内存管理 1.内存分配方式 在讲解内存分配之前,首先,要了解程序在内存中都有什么区域,然后再详细分析各种分配方式。 1.1 C语言和C++内存分配区 下面的三张图,图1图2是一种比较详细的C语言的内存区域分法。图3是典型的C++内存分布图,简单易懂;以下内存分配图,区别就是图1和2则分为初始化和未初始化静态变量区,图3中是全局变量区。 C语言(图1和图2):(由低地址到高地址) a)正文段:用来存放程序执行代码。通常,正文段是可共享的。另外,正文段常常是只读的,一次防止程序由于意
C语言还提供了另外一个函数free,专门是用来做动态内存的释放和回收的,函数原型如下:
C语言学习到现在,我们已经掌握和了解到的内存开辟方式是通过数据类型来定义变量,然后操作系统在栈区、静态区或者字符常量区上为该变量分配空间,例如:
特点:如果新大小大于原大小,新分配的内存区域中的内容是不确定的;如果新大小小于原大小,超出的内容将被丢弃。
好的,并没有初始化。 那这样看的话,C++搞出new这些东西和C语言的malloc这些对于内置类型的操作好像除了用法之外也没有什么很大的区别。 那所以呢? C++搞出这些东西更多的是为了自定义类型,那new和delete操作自定义类型我们后面也会专门讲解,先不急。
C/C++中的内存区域大体可划分为这三个部分:栈区、堆区以及静态区,这三块区域比较重要。比如我们的 main 函数就是在栈上开辟的空间,当然我们使用的一般变量也都是存储在栈区上的,但是栈区空间有限,不能存储较大的数据,此时我们会通过动态内存管理来为这些“大数据”在堆上开辟空间供其使用,用完后记得释放内存就好了,除了储存“大数据”外,在堆区上开辟的空间还可以随意改变其大小(扩大或缩小都可以)。由此可见动态内存开辟的实用性,要想实现动态内存开辟也不难,只需要跟着本文一步一步学习就好了!
数据保存在静态存储区与动态存储区的区别就是:静态存储区在编译-链接阶段已经确定了,程序运行过程中不会变化,只有当程序退出的时候,静态存储区的内存才会被系统回收。动态存储区是在程序运行过程中动态分配的。
但是对于空间的需求,不仅仅是上述情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行时才知道,那数组编译时开辟的空间方式就不能满足了。在C语言中,引入了动态内存开辟,程序员可以自己申请和开辟空间,这样子就比较灵活了。
在C++中,new和delete是用于动态内存管理的运算符,它们提供了对malloc、calloc、realloc和free等C语言内存管理函数的更高级的封装和功能。
这里给了我们一个能够存放20个字节的连续内存空间,那么如果我们有10个char 类型的数据要储存,那么就要浪费剩余的内存空间,如果我们有30个 char 类型的数据要存储,那么arr数组的空间又不够我们存放数据。
是为了与Win16兼容才保留的,在Win32下不要使用。 全局内存对象使用GlobalAlloc函数分配,在Windows 3.X的时代,分配的内存可以有两种,全局的和局部的,例如GlobalAlloc和LocalAlloc。但在Win32的时代这些函数已经被废弃了,现在的内存只有一种就是虚存。在Win32中所有的进程所使用的内存区域是相互隔离的,每个进程都拥有自己的地址空间。而且系统使用了页面交换功能,就是利用磁盘空间来模拟RAM,在RAM中数据不使用时将会被交换到磁盘,在需要时将会被重新装入RAM。
动态内存分配和释放是C语言中非常重要的概念,它允许在程序运行时动态地申请和释放内存空间,提高程序的灵活性和效率。本文将围绕这一主题,详细介绍C语言中如何进行动态内存分配和释放。
但是上述的开辟空间的方式有两个特点: 1. 空间开辟大小是固定的。 2. 数组在申明的时候,必须指定数组的长度,它所需要的内存在编译时分配。
我们需要知道——变量,其实是内存地址的一个抽像名字罢了。在静态编译的程序中,所有的变量名都会在编译时被转成内存地址。机器是不知道我们取的名字的,只知道地址。
但是上述的开辟空间的方式有两个特点: • 空间开辟大小是固定的。 • 数组在申明的时候,必须指定数组的长度,数组空间一旦确定了大小不能调整
在使用C语言编写程序时,使用动态内存是不可避免的,因此了解动态内存管理函数也是必要的。
动态内存管理是指在一个程序运行期间动态地分配、释放和管理内存空间的过程。在应用程序中,当程序需要使用变量或对象时,需要在内存中分配一段空间,并在使用完毕后释放该空间,以提高程序的效率和性能。本文意在介绍常用动态内存函数以及如何使用它们来进行动态内存分配。
类的析构函数执行与构造函数相反的操作,当对象结束其生命周期,程序就会自动执行析构函数:
但是对于空间的需求,不仅仅是上述的情况。有时候我们需要的空间大小在程序运行的时候才能知道,那数组的编译时开辟空间的方式就不能满足了。 这时候就只能试试动态存开辟了。
C++动态内存管理涉及使用new和delete操作符来动态分配和释放堆内存。new用于在堆上分配内存并初始化对象,delete用于释放先前分配的内存。此外,C++还提供了智能指针如std::unique_ptr和std::shared_ptr来自动管理内存,以避免内存泄漏和悬挂指针。这些智能指针在超出作用域时会自动删除其所指向的对象。
很多人学C语言编程,对内存模型很混乱,搞不清楚C语言层面的堆、栈和操作系统层面的虚拟内存之间的关系。
通过之前C语言的学习我们可以知道,内存区域主要分为几个区: 从上至下分别是栈,堆,静态区,常量区
在学习c语言时我们知道数据结构通常是固定大小的。就拿数组举例,一旦程序完成编译,那么数组的大小及元素的个数就确定了。那么在不修改程序并且再次编译程序的情况下就无法改变数据结构的大小。总结就是下面两个特点:
我们发现,开辟之后,新开辟的ptr的地址与p的地址相同,这就是情况1。 当然,情况2也是有可能的,我们把原有的变成4000,开辟的变成8000,,即我们申请的空间变大时:
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