C/C++的內存管理怎么理解

這篇文章的內容主要圍繞C/C++的內存管理怎么理解進行講述，文章內容清晰易懂，條理清晰，非常適合新手學習，值得大家去閱讀。感興趣的朋友可以跟隨小編一起閱讀吧。希望大家通過這篇文章有所收獲！

C/C++內存分布

int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
void Test()
{
static int staticVar = 1;
int localVar = 1;
int num1[10] = {1, 2, 3, 4};
char char2[] = "abcd";
char* pChar3 = "abcd";
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof (int)*4);
int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int)*4);
free (ptr1);
free (ptr3);
}

習題

1. 選擇題：
  選項: A.棧 B.堆 C.數據段(靜態區) D.代碼段(常量區)
  globalVar在哪里？__C__  staticGlobalVar在哪里？__C__
  staticVar在哪里？__C__  localVar在哪里？__A__
  num1 在哪里？__A__
  
  char2在哪里？__A__   *char2在哪里？_A__
  pChar3在哪里？_A___   *pChar3在哪里？__D__
  ptr1在哪里？__A__    *ptr1在哪里？__B__

2. 填空題：（32位程序）
  sizeof(num1) = __40__;  
  sizeof(char2) = __5__;   strlen(char2) = __4__;
  sizeof(pChar3) = __4__;   strlen(pChar3) = __4__;
  sizeof(ptr1) = __4__;

1.堆又叫堆棧，非靜態局部變量、函數參數、返回值等等，棧是向下增長的。

2.內存映射段是高效的I/O映射方式，用于裝載一個共享的動態內存庫。用戶可使用系統接口創建共享內存，做進程間通信。

3.堆用于程序運行時動態內存分配，堆是可以向上增長的。

4.數據段 – 存儲全局數據和靜態數據。

5.代碼段 – 可執行的代碼/只讀常量 

C語言中動態內存管理方式

malloc， calloc， realloc 的區別？

calloc 會初始化， 相當于 malloc + memset， 按字節初始化，空間每個字節都初始化為0。
realloc擴容，分為原地擴，異地擴。

C++ 內存管理方式

申請和釋放單個元素的空間，使用new和delete操作符，申請和釋放連續的空間，使用new[]和delete[]。

int* p1 = new int(5);

動態申請一個int空間，這塊空間初始化為5.

int* p2 = new int[5];

動態申請5個int空間。

int* p3 = new int[5]{1,2,3,4,5};

給上初始值

new和delete操作自定義類型

在申請自定義類型的空間時，new 會調用構造函數， delete 會調用析構函數，而 malloc 與 free 不會。

operator new 與 operator delete函數

new 和 delete 是用戶進行 動態內存申請 和釋放的操作符， operator new 和 operator delete 是系統提供的全局函數。
new 在底層調用operator new全局函數來申請空間，delete 在底層通過operator delete全局函數來釋放空間。

• operator new :該函數通過 malloc 來申請空間，當 malloc 申請空間成功時直接返回；申請空間失敗，嘗試執行空間不足應對措施，如果改應對措施用戶設置了，則就行申請，否則 跑異常。

• operator delete：該函數最終是通過free來釋放空間的。 

new和delete的實現原理

1.內置類型

如果申請的是內置類型的空間， 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。

2.自定義類型

• new原理

1.調用 operator new 函數申請空間

2.在申請的空間上執行構造函數，完成對象的構造。 

• delete的原理

1.在空間上執行析構函數，完成對象中資源的清理工作。

2.調用 operator delete 函數釋放對象的空間。

•  new T[N]的原理

1.調用operator new[]函數，在operator new[]中實際調用operator new函數完成N個對象空間的申請

2.在申請的空間上執行N次構造函數 

• delete[]的原理

1.在釋放的對象空間上執行N次析構函數，完成N個對象中資源的清理

2.調用operator delete[]釋放空間，實際在operator delete[]中調用operator delete來釋放空間 

malloc/free和new/delete的區別

malloc/free和new/delete的共同點是：都是從堆上申請空間，并且需要用戶手動釋放。

不同的地方是：

1.malloc和free是函數，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并傳遞，new只需在其后跟上空間的類型即可

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

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.申請自定義類型對象時，malloc/free只會開辟空間，不會調用構造函數與析構函數，而new在申請空間后會調用構造函數完成對象的初始化，delete在釋放空間前會調用析構函數完成空間中資源的清理

C語言是什么

C語言是一門面向過程的、抽象化的通用程序設計語言，廣泛應用于底層開發，使用C語言可以以簡易的方式編譯、處理低級存儲器。

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