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走进C++程序世界-----指针(动态申请空间和释放空间)

时间:2020-01-13 04:24:44

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走进C++程序世界-----指针(动态申请空间和释放空间)

使用关键字NEW分配内存

在讲解分配内存之前,首先来理解下内存区划分、内存分配、常量存储区、堆、栈、自由存储区、全局区这些也是初学者容易混淆的地方。我的博客中有一篇文章描述C语言中代码分配情况,点击链接

下面部分是转载于:/s/blog_7edcf63b0100yhk9.html

一. 在c中分为这几个存储区

1.栈 ——由编译器自动分配释放

2.堆 ——一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收

3.全局区(静态区)——全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域(C++中已经不再这样划分)。- 程序结束释放

4.另外还有一个专门放常量的地方。- 程序结束释放

(a)函数体中定义的变量通常是在栈上,

(b)用malloc, calloc, realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。

(c)在所有函数体外定义的是全局量,

(d)加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区(静态区),

(e)在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效,不能extern到别的文件用,

(f)在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。

(7)另外,函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。

int a = 0; //全局初始化区char *p1; //全局未初始化区void main(){int b; //栈char s[] = "abc"; //栈char *p2; //栈char *p3 = "123456"; //123456{post.content}在常量区,p3在栈上static int c = 0; //全局(静态)初始化区p1 = (char *)malloc(10); //分配得来得10字节的区域在堆区p2 = (char *)malloc(20); //分配得来得20字节的区域在堆区strcpy(p1, "123456");//123456{post.content}放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一块}

二.在C++中,内存分成5个区,他们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区

1.栈,就是那些由编译器在需要的时候分配,在不需要的时候自动清楚的变量的存储区。里面的变量通常是局部变量、函数参数等。

2.堆,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。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统会自动回收。

3.自由存储区,就是那些由malloc等分配的内存块,他和堆是十分相似的,不过它是用free来结束自己的生命的。

4.全局/静态存储区,全局变量和静态变量被分配到同一块内存中,在以前的C语言中,全局变量又分为初始化的和未初始化的,在C++里面没有这个区分了,他们共同占用同一块内存区。

5.常量存储区,这是一块比较特殊的存储区,他们里面存放的是常量,不允许修改(当然,你要通过非正当手段也可以修改)

明确区分堆与栈:

在bbs上,堆与栈的区分问题,似乎是一个永恒的话题,由此可见,初学者对此往往是混淆不清的,所以我决定拿他第一个开刀。

首先,我们举一个例子:

1 void f()2 { 3int* p=new int[5];4 }

这条短短的一句话就包含了堆与栈,看到new,我们首先就应该想到,我们分配了一块堆内存,那么指针p呢?他分配的是一块栈内存,所以这句话的意思就是:在栈内存中存放了一个指向一块堆内存的指针p。在程序会先确定在堆中分配内存的大小,然后调用operator new分配内存,然后返回这块内存的首地址,放入栈中,他在VC6下的汇编代码如下:

00401028 push 14h

0040102A call operator new (00401060)

0040102F add esp,4

00401032 mov dword ptr [ebp-8],eax

00401035 mov eax,dword ptr [ebp-8]

00401038 mov dword ptr [ebp-4],eax

这里,我们为了简单并没有释放内存,那么该怎么去释放呢?是delete p么?澳,错了,应该是delete []p,这是为了告诉编译器:我删除的是一个数组,VC6就会根据相应的Cookie信息去进行释放内存的工作。

好了,我们回到我们的主题:堆和栈究竟有什么区别?

主要的区别由以下几点:

1、管理方式不同;

2、空间大小不同;

3、能否产生碎片不同;

4、生长方向不同;

5、分配方式不同;

6、分配效率不同;

以下是摘与另外一篇博客C++中new和malloc的区别.

一:new delete 是运算符,malloc,free是函数

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。

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。

因此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。

我们先看一看malloc/free和new/delete如何实现对象的动态内存管理,见示例。

class Obj{public :Obj(void){ cout << “Initialization” << endl; }~Obj(void){ cout << “Destroy” << endl; }voidInitialize(void){ cout << “Initialization” << endl; }voidDestroy(void){ cout << “Destroy” << endl; }};void UseMallocFree(void){Obj *a = (obj *)malloc(sizeof(obj));// 申请动态内存a->Initialize();// 初始化//…a->Destroy();// 清除工作free(a);// 释放内存}void UseNewDelete(void){Obj *a = new Obj; // 申请动态内存并且初始化//…delete a; // 清除并且释放内存}

示例用malloc/free和new/delete如何实现对象的动态内存管理

类Obj的函数Initialize模拟了构造函数的功能,函数Destroy模拟了析构函数的功能。函数UseMallocFree中,由于malloc/free不能执行构造函数与析构函数,必须调用成员函数Initialize和Destroy来完成初始化与清除工作。函数UseNewDelete则简单得多。

所以我们不要企图用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。

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。

二:new delete在实现上其实调用了malloc,free函数。

三: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。

×××××××××××××××××××××××××××××××××××以上是转载部分××××××××××××××××××××××××××

#include <iostream>/*C++ 内存分配、使用和删除指针*/using namespace std;int main(){int localVariable = 5;int *pLocal = &localVariable;/*申请空间*/int *pHeap = new int;*pHeap = 7;cout << "localVariable:" << localVariable << endl;cout << "*pLocal:" << *pLocal << endl;cout << "*pHeap:" << *pHeap << endl;/*释放空间*/delete pHeap;pHeap = new int;*pHeap = 9;cout << "pHeap: " << *pHeap << endl;delete pHeap;return 0;}

输出

localVariable:5*pLocal:5*pHeap:7pHeap: 9

程序中每个new 都应该有对应delete ,否则会造成内存泄露。

//using new and delete#include <iostream>using namespace std;class Simplecat{public:Simplecat();~Simplecat();private:int itsAge;};Simplecat::Simplecat(){cout << "Constructor called ******" << endl;itsAge = 1;}Simplecat::~Simplecat(){cout << "Destructor called." << endl;}int main(){cout << "Simplecat Frisky******start *****"<< endl;Simplecat Frisky;cout << "Simplecat Frisky******end******"<< endl;cout <<"new Simplecat*******start******"<< endl;Simplecat *ptags = new Simplecat;delete ptags;cout << "new Simplecat******end******"<<endl;return 0;}

Simplecat Frisky******start *****Constructor called ******Simplecat Frisky******end******new Simplecat*******start******Constructor called ******Destructor called.new Simplecat******end******Destructor called.

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