C++第六天:内存管理 new,delete和malloc,free的区别
C++从开始到放弃第六天
C和C++的内存分布:
1.栈:非静态变量局部变量,函数参数,返回值等等,栈是向下增长的。
2.内存映射是高效的映射方式。
3.堆用于程序运行时动态内存分配,堆是向上增长的。
4.数据段,存储全局和静态数据
5.代码段,可执行的代码或者常量。
2.C++内存管理方式
通过new和delete操作符进行动态内存管理
void Test()
{
//动态申请一个int空间
int* ptr1 = new int;
//动态申请一个int空间并初始化为10
int* ptr2 = new int(10);
//动态申请10个int类型的空间
int* ptr3 = new int[10];
delete ptr1;
delete ptr2;
delete[] ptr3;
}
3. operator new 和 operator delete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全局函数来释放全局。
operator new:实际是通过malloc来开辟空间的,当malloc申请空间成功时,直接返回。申请空间失败,执行空间不足的应对措施,如失败,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:实际是通过free来释放空间的。
可以通过重载类专属 operator new /operator delete来提高效率。
4.new和delete的实现原理
new/delete和malloc/free的差别是new申请失败会抛异常,malloc返回NULL。
自定义类型:
new的原理:
1.调用operator new函数申请空间。
2.在申请的空间上执行构造函数,完成空间构造。
delete的原理:
1.在空间上执行 析构函数,完成对象中资源的清理工作。
2.调用operator delete函数释放空间。
new T[n] /delete T[n]同理。
5.常见面试:
malloc/free(A)和new/delete(B)的区别
相同点:都需要手动在堆上申请空间。
不通电:
1.A是函数,B是操作符。
2.malloc的申请不会初始化,new要先调用初始化。
3.malloc需要计算空间大小传递,new只需在后面加上空间类型即可。
4.malloc在使用时要进行强转,new只需在后面加上类型即可。
5.malloc失败返回NULL,new需要捕捉一场。
6.申请自定义对象的时候,A只会开辟空间。而new在申请空间后会调用析构函数完成对象的初始化,delete在使放空间的时候会先调用析构函数之后完成空间的清理。
7.B的效率相对A低一点。
6.内存泄漏
1.什么是安全泄露
内存泄漏是指:应用程序分配某段内存后,因为设计错误,失去了对该段内存的控制,因而造成了内存的浪费。分为:1.内存申请忘记了释放。2.异常安全问题
2.分类:
1.堆内存泄漏
堆内存指的是程序执行中依据须要分配通过malloc / calloc / realloc / new等从堆中分配的一块内存, 用完后必须通过调用相应的 free或者delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放,那 么以后这部分空间将无法再被使用,就会产生Heap Leak
2.系统资源泄漏
指程序使用系统分配的资源,比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放掉,导致系统 资源的浪费,严重可导致系统效能减少,系统执行不稳定。
3.检查内存泄漏
4.避免方法:
1.事前预防型,智能指针。
2.事后查错型,检测泄漏工具。