C C 記憶體管理

c/c++記憶體管理

c/c++記憶體分布

1. 棧又叫堆疊，非靜態區域性變數/函式引數/返回值等等，棧是向下增長的。

2. 記憶體對映段是高效的i/o對映方式，用於裝載乙個共享的動態記憶體庫。使用者可使用系統介面建立共享共享記憶體，做程序間通信。

3. 堆用於程式執行時動態記憶體分配，堆是可以上增長的。

4. 資料段--儲存全域性資料和靜態資料。

5. **段--可執行的**/唯讀常量。

2.c語言中動態記憶體管理方式

2.1 malloc /calloc / realloc和free

1、malloc()

宣告：void * malloc(int n);

含義：在堆上，分配n個位元組，並返回void指標型別。

初始化：未初始化

2、calloc()

宣告：void *calloc(int n, int size);

含義：在堆上，分配nsize個位元組，並初始化為0，返回void 型別

返回值：同malloc() 函式

初始化：已初始化

3、realloc()

宣告：void * realloc(void * p,int n);

含義：重新分配堆上的void指標p所指的空間為n個位元組，同時會複製原有內容到新分配的堆上儲存空間。注意，若原來的void指標p在堆上的空間不大於n個位元組，則保持不變。

返回值：同malloc() 函式

初始化：未初始化

4、free()

宣告：void free (void * p);

含義：釋放void指標p所指的堆上的空間。

返回值：無

申請失敗：null，使用時必須判空

不同點：

1. malloc和free是函式，new和delete是操作符

2. malloc申請的空間不會初始化，new可以初始化

3. malloc申請空間時，需要手動計算空間大小並傳遞，new只需在其後跟上空間的型別即可

4. malloc的返回值為void*, 在使用時必須強轉，new不需要，因為new後跟的是空間的型別

5. malloc申請空間失敗時，返回的是null，因此使用時必須判空，new不需要，但是new需要捕獲異常

6. 申請自定義型別物件時，malloc/free只會開闢空間，不會呼叫建構函式與析構函式，而new在申請空間後會呼叫建構函式完成物件的初始化，delete在釋放空間前會呼叫析構函式完成空間中資源的清理

a:size>=oldsize：

b.size<= old size

1）將原空間縮小

2 ）返回舊空間首位址

3.c++記憶體管理方式

通過new和delete操作符進行動態記憶體管理

3.1 new/delete操作內建型別，申請和釋放單個記憶體的空間

void test()

new[ ]和delete[ ],申請和釋放連續的空間

3.2 new和delete操作自定義型別

class test
~test()
private:
int _data;
};void test2()
void test2()

malloc/free 、new/delete 、 new[ ]/delete[ ]

這三組要一一匹配，否則可能會造成記憶體洩漏或者**崩潰。

4.operator new 與operator delete函式

4.1 operator new 與 operator delete函式

new和delete是使用者進行動態記憶體申請和釋放的操作符，operator new 和 operator delete是系統提供的全域性函式，new在底層呼叫opertor new全域性函式來申請空間，delete在底層通過operator delete 全域性函式來釋放空間。

operator new 與 operator delete函式
//operator new :該函式實際通過malloc來申請空間，當malloc申請空間成功時直接返回；申請失敗，嘗試執行空間不足應對措施，如果該應對措施使用者設定了，則繼續申請，否則拋異常
void * _crtdecl operator new (size_t  size) _throw1(_std bad_alloc)
return (p);} 
//operator delete: 該函式最終是通過free來釋放空間的
void operator delete(void *puserdata)
//free的實現
#define free(p)      _free_dbg(p, _normal_block)

通過上述兩個全域性函式的實現知道，operator new 實際也是通過malloc來申請空間，如果malloc申請空間成功就直接返回，否則執行使用者提供的空間不足應對措施，如果使用者提供該措施就繼續申請，否則就拋異常。operator delete 最終是通過free來釋放空間的。

5. new和delete的實現原理

5.1 內建型別如果申請的是內建型別的空間，new和malloc，delete和free基本類似，不同的地方是：new/delete申請和釋放的是單個元素的空間，new和delete申請的是連續空間，而且new在申請空間失敗時會拋異常， malloc會返回null。

5.2 自定義型別

new的原理

1. 呼叫operator new函式申請空間

void* operator new(size- tsize）-->迴圈呼叫malloc申請空間

>> malloc 成功 -->直接返回

>>malloc 失敗 -->系統堆記憶體空間不足，導致malloc失敗

空間不足的應對措施是否提供：提供：執行應對措施

未提供：拋異常bad_alloc

2. 在申請的空間上執行建構函式，完成物件的構造

delete的原理

1. 在空間上執行析構函式，完成物件中資源的清理工作 2. 呼叫operator delete函式釋放物件的空間

new t[n]的原理

1. 呼叫operator new函式，在operator new中實際呼叫operator new函式完成n個物件空間的申請

2. 在申請的空間上執行n次建構函式

delete的原理

1. 在釋放的物件空間上執行n次析構函式，完成n個物件中資源的清理

2. 呼叫operator delete釋放空間，實際在operator delete中呼叫operator delete來釋放空間

6.在堆上一次申請4g的記憶體

#include using namepace std;
int main()

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