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天津网站开发贴吧,软件公司网站素材,网络科技有限公司起名大全,深圳包装设计招聘1.C中动态内存管理 C语言内存管理方式在C中可以继续使用#xff0c;但有些地方就无能为力#xff0c;而且使用起来比较麻烦#xff0c;因此C又提出了自己的内存管理方式#xff1a;通过new和delete操作符进行动态内存管理。 1.1 new/delete操作内置类型 c语言和c的动态内存…1.C中动态内存管理 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。 1.1 new/delete操作内置类型 c语言和c的动态内存开辟对比 //c语言和c的动态内存开辟对比 int main() {//C语言的动态内存开辟int* p1 (int)malloc(sizeof(int);if (p1 NULL){perror(malloc);}//c动态的内存开辟int p2 new int;//不会初始化int* p3 new int(10);//初始化一个intint* p4 new int[10];//开辟10个int型的空间int* p5 new int[10]{ 1,2,3,4,5, };//开辟10个int型的空间并初始化为12345000000free(p1);delete p2;delete p3;delete[] p3;delete[] p4;return 0; }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[]注意匹配起来使用。 malloc 和free new和deletenew [],delete[] 都要配对使用如果交叉使用可能会有奇怪的问题。 1.2 new和delete操作自定义类型 C语言中动态内存开辟和c中动态内存开辟的对比当然c兼容c的动态内存开辟。 class A { public:A(int a 0): _a(a){cout A(): this endl;}~A(){cout ~A(): this endl;} private:int _a; };struct ListNode {int _val;ListNode* _next;ListNode(int val):_val(val), _next(nullptr){} };//ListNode BuyListNode(int x) //{ // //… //}int main() {// new/delete 和 malloc/free最大区别是 new/delete对于【自定义类型】除了开空间还会调用构造函数和析构函数A* p1 (A)malloc(sizeof(A));A p2 new A(1);free(p1);delete p2;// 内置类型是几乎是一样的int* p3 (int)malloc(sizeof(int)); // Cint p4 new int; free(p3); delete p4;A* p5 (A*)malloc(sizeof(A)10);A p6 new A[10];free(p5);delete[] p6;//与节点的对比与c语言中ListNode* n1 new ListNode(1);ListNode* n2 new ListNode(2);ListNode* n2 new ListNode(3);return 0; }注意在申请自定义类型的空间时new会调用构造函数delete会调用析构函数而malloc与free不会。 2. operator new与operator delete函数 2.1 operator new与operator delete函数重点 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是个函数名与运算符重载没有关系。c和c的内存泄漏都不会报错都是自己管理的要求你自己释放。java 有垃圾回收在虚拟机实现对象用完会自动释放但是对性能有影响。new的底层是operator new operator new的底层是mallocdelete同理。 /* 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: 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_FINALLYreturn; } / free的实现 / #define   free(p)               _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)通过上述两个全局函数的实现知道operator new 实际也是通过malloc来申请空间如果malloc申请空间成功就直接返回否则执行用户提供的空间不足应对措施如果用户提供该措施就继续申请否则就抛异常。operator delete 最终是通过free来释放空间的。 c语言和C开辟空间的对比new和malloc free和delete之间的对比 class Stack { public:Stack(){cout Stack() endl;_a new int[4];_top 0;_capacity 4;}~Stack(){cout ~Stack() endl;delete[] _a;_top _capacity 0;}private:int _a;int _top;int _capacity; };class A {}; int main() {int* p1 (int)operator new(sizeof(int));//开辟失败会抛出异常int p2 (int)malloc(sizeof(int));//开辟失败返回nullptrif (p2 nullptr){perror(malloc);}//申请空间-》调用构造函数//封装malloc到operator new开辟失败抛出异常所以new的底层还是mlloc只不过封装了一些异常保持面向对象的特性A p3 new A;//先调用析构函数-》再释放p5的空间//operator deletedelete p3;//operator new[] 调用了operator new,一样的A* p4 new A[10];//调用10次构造函数//operator delete[] p4指向的空间。delete[] p4;//调用10次析构函数//这种不匹配不会报错都是内置类型int* p5 new int[10];free(p5);//这种不匹配不会报错A没有资源释放A* p6 new A;free(p6);//没有调用析构函数但是类里面没有需要释放的内存所以不会内存泄漏Stack st;//不用释放内存因为这是自定义类型生命周期结束会自动调用析构函数Stack* pst new Stack;//delete pst;//先调用析构函数再去释放pst指向的空间//free(pst);//只释放了pst指向的空间没有调用析构函数释放类里面开辟的空间而且c/c都不会报错A* p7 new A[10];//delete p7;//这个只会释放一个A的空间delete[] p7;//free(p7);//不会报错会释放所有空间这里可能有点问题用到再看看return 0; }delete调用析构函数的流程 和 自定义类型直接结束自己调用析构 如果只delete一个A对象是从p9开始释放一个对象但是如果有[]它就会减一个位置然后知道要释放10个对象仅限vs编译器是这样 3.new和delete的实现原理 3.1 内置类型 如果申请的是内置类型的空间new和mallocdelete和free基本类似不同的地方是new/delete申请和释放的是单个元素的空间new[]和delete[]申请的是连续空间而且new在申请空间失败时会抛异常malloc会返回NULL。 3.2 自定义类型 new的原理 调用operator new函数申请空间 在申请的空间上执行构造函数完成对象的构造 delete的原理 在空间上执行析构函数完成对象中资源的清理工作 调用operator delete函数释放对象的空间 new T[N]的原理 调用operator new[]函数在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对象空间的申请 在申请的空间上执行N次构造函数 delete[]的原理 在释放的对象空间上执行N次析构函数完成N个对象中资源的清理 调用operator delete[]释放空间实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间 4. 定位new表达式(placement-new) 了解 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。 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 使用场景 定位new表达式在实际中一般是配合内存池使用。因为内存池分配出的内存没有初始化所以如果是自定义类型的对象需要使用new的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化。 class A { public:A(int a 0): _a(a){cout A(): this endl;}~A(){cout ~A(): this endl;} private:int _a; }; // 定位new/replacement new int main() {// p1现在指向的只不过是与A对象相同大小的一段空间还不能算是一个对象因为构造函数没有执行A* p1 (A)malloc(sizeof(A));new(p1)A;  // 注意如果A类的构造函数有参数时此处需要传参//对一块已有的空间初始化 — 定位new//new(p1)A;p1-~A();free(p1);A p2 (A)operator new(sizeof(A));new(p2)A(10);p2-~A();operator delete(p2);return 0; }class A { public:A(){}A(int a){} }; int main() {A p1 (A)malloc(sizeof(A));if (p1 nullptr){perror(malloc);}//对一块已有的空间初始化 — 定位new//new(p1)A;new(p1)A(1);return 0;A p2 new A;p1-~A();free(p1);delete p2; }程序需要频繁使用内存就提出使用内存池的机制。 向操作系统的堆申请空间比较慢因为操作系统所有的都向这里申请如果想要快点就建立一个内存池有位置就申请无位置就继续返回操作系统申请 以下是关于C/C内存分布的更多信息和示例 多线程与内存分布在多线程环境中每个线程都有自己的栈区用于存储线程执行过程中的现场信息。而堆区和全局变量区则被所有线程共享。因此在多线程编程中需要注意同步和互斥机制的使用以避免因多个线程同时访问同一块内存而导致的数据竞争。 示例 #include iostream #include threadvoid thread_func() {std::cout Thread ID: std::this_thread::get_id() \n; }int main() {std::thread t1(thread_func);std::thread t2(thread_func);t1.join();t2.join();return 0; }内存映射文件内存映射文件是一种将磁盘文件映射到内存空间的技术。通过内存映射文件程序可以直接访问文件内容而无需通过传统的文件读写操作。这种技术可以提高程序的性能简化文件操作。 示例 #include iostream #include fstream #include sys/mman.h #include fcntl.hint main() {const char* filename example.txt;int fd open(filename, O_RDONLY);void* map_ptr mmap(NULL, sizeof(int), PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);int value (int)map_ptr;std::cout Value from file: value \n;munmap(map_ptr, sizeof(int));close(fd);return 0; }以上示例和信息展示了C/C内存分布的更多应用场景和技巧。如有更多问题请随时提问。