c、c++内存管理

内存分布

c/c++内存的区域划分:
在这里插入图片描述
,又叫堆栈在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是分配的内存容量有限。
,又称动态内存分配。C语言中 malloc/calloc/realloc就是在堆上申请空间,free释放空间。在c++中就是那些由new分配的内存块,他们的释放编译器不去管,由我们的应用程序去控制,一般一个new就要对应一个delete。在过程中如果某动态内存不再使用,需要将其释放掉,并立即将指针置位NULL,防止产生野指针。

内存管理

c语言中:

malloc/calloc/realloc&free
void *malloc ( size_t n):向系统申请分配指定size个字节的空间 如果分配成功,则返回指向被分配内存的指针。如果分配失败,将返回空指针。

void* calloc (size_t num,size_t size):num元素数量,size每个元素的长度(以字节为单位)

void* realloc(void* ptr,size_t size):改变以前分配的内存块的大小,可以使用realloc调整以前由malloc或者calloc分配的内存(也就是改变ptr所指这个内存块的大小) 注意:

  1. 如果ptr为空,相当于malloc
  2. realloc不对增加的内存块进行初始化。
  3. 如果第二个参数如果为0,则表示释放原来的空间。
  4. 如果不能扩大内存块,就返回NULL,而且保持原来的数据不动。

malloc底层的实现原理
malloc基本的实现原理就是维护一个内存空闲链表,当申请内存空间时,搜索内存空闲链表,找到适配的空闲内存空间,然后将空间分割成两个内存块,一个变成分配块,一个变成新的空闲块。如果没有搜索到,那么就会用sbrk()才推进brk指针来申请内存空间。
搜索空闲块最常见的算法有:首次适配,下一次适配,最佳适配。
首次适配:第一次找到足够大的内存块就分配,这种方法会产生很多的内存碎片。
下一次适配:也就是说等第二次找到足够大的内存块就分配,这样会产生比较少的内存碎片。
最佳适配:对堆进行彻底的搜索,从头开始,遍历所有块,使用数据区大小大于size且差值最小的块作为此次分配的块。

c++中

new&delete/new[]&delete[]

new和delete可自己计算类型的大小.分配空间、调用构造函数和析构函数来进行初始化与清理。使用时new直接加类型即可。

区分
  • malloc/calloc/realloc&free
    malloc —— 分配内存、不把内存清零。
    calloc —— 分配内存、把内存清零。
    realloc —— 重新分配内存,把之前的数据搬到新内存去。

  • new和malloc
    (1)new 是c++中的操作符,malloc是c 中的一个函数.
    (2)new 不止是分配内存,而且会调用类的构造函数,同理delete会调用类的析构函数,而malloc则只分配内存,不会进行初始化类成员的工作,同样free也不会调用析构函数。
    (3)内存泄漏对于malloc或者new都可以检查出来的,区别在于new可以指明是那个文件的那一行,而malloc没有这些信息。
    (4)new 和 malloc效率比较
    new可以认为是malloc加构造函数的执行。
    new出来的指针是直接带类型信息的 而malloc返回的都是void指针。

  • new/ delete和malloc/free
    1.new/ delete 是运算符,malloc/free是函数
    2.malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。
    3.对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函 数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。
    4.不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理,应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程,对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。
    5.C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数.
    6.new delete在实现上其实调用了malloc,free函数。new operator除了分配内存,还要调用构造函数,malloc函数只是负责分配内存。
    7.既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free,为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢?这是因为C++程序经常要调用C函数,而C程序只能用malloc/free管理动态内存。如果用free释放“new创建的动态对象”,那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”, 理论上讲程序不会出错,但是该程序的可读性很差。所以new/delete必须配对使用,malloc/free也一样。

内存泄漏:

内存泄漏

发布了39 篇原创文章 · 获赞 4 · 访问量 1124

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_41403559/article/details/104265924