动态内存管理了解一下？

我就是我 2022-05-28 12:06 280阅读 0赞

一、C语言中的malloc、calloc、realloc

*   C语言中malloc是用来分配内存的。

![201804041952567][]

malloc返回一个指向所分配空间的空指针，或者如果没有足够的内存空间就返回NULL,参数num是要开辟的字节数。

*  calloc在内存中分配一个数组，并初始化为0。

![20180405152455792][]

calloc返回一个指向所开辟空间的指针，开辟不成功返回NULL参数num是元素的个数，size是各元素的字节数。

*  relloc重新分配内存

![20180405154033829][]

判断当前指针是否有足够大的连续空间，如果有，扩大memblock指向的位置并返回memblock，如果空间不够按照size指定的大小重新分配空间，将原有的数据从头到尾拷贝到新的内存中，释放旧的内存同时返回新内存的地址。参数memblock是指向之前内存的指针，size是分配后新的字节数。

二、C++中的new和delete。

面向过程的C++在动态内存管理中所使用的new和delete与malloc和free的区别

1.new和delete都是操作符，malloc和free是库函数，所以new和delete可以重载。

2.new和delete在调用时会自动调用构造函数和析构函数进行初始化和清理。

#pragma once
    #include <iostream>
    using namespace std;
    
    class Array
    {
    public:
    	Array(int size = 10)
    		:_size(size)
    		,_str(0)
    	{
    		cout<<"call constructor"<<endl;
    		if(size>0)
    		{
    			_str = new int[size];
    		}
    	}
    	~Array()
    	{
    		cout<<"called destructor"<<endl;
    		if(_str)
    		{
    			delete[] _str;
    			_str = 0;
    			_size = 0;
    		}
    	}
    	void Show()
    	{
    		cout<<"size = "<<_size<<endl;
    		cout<<"_str= "<<_str<<endl;
    	}
    private:
    	int  *_str;
    	int _size;//数组的大小
    };

#include "new.h"
    #include <stdio.h>
    void Test()
    {
    	printf("===========p1==========\n");
    	Array *p1 = (Array *)malloc(sizeof(Array));
    	printf("===========p2==========\n");
    	Array *p2 = new Array(20);
    	p2->Show();
    	printf("===========p3==========\n");
    	Array *p3 = new Array[10];
    	p3->Show();
    	free(p1);
    	delete p2;
    	delete []p3;
    }
    int main()
    {
    	Test();
    	system("pause");
    	return 0;
    }

p2使用new开辟大小为20的数组，调用一次构造函数一次析构函数；p3使用new开辟了10个大小为10的数组（不写数组大小默认为10）调用10次构造函数10次析构函数。

![2018040716440095][]

3.malloc库函数中有参数size故在使用时必须手动计算元素的大小，new则不用。malloc失败返回NULL，new失败会抛异常；malloc成功返回void \* 类型，new成功返回自己对应类型的指针。

三、new/delete和new\[\]/delete\[\]

![20180407143633385][]

new实现内存的动态管理是用operator new重载实现的；其实最后开辟空间还是使用了malloc函数。

![20180407143619853][]

operator new\[\]中使用了operator new。此时注意count是84！

![20180407145430831][]

delete使用free释放空间。

![2018040714584564][]

用operator delete\[\]重载了delete\[\]。operator delete\[\]中使用operator delete。

new一次传的size是8，new\[\]的应该是8\*10 = 80，但是却多开辟了4个字节的空间。这是因为delete\[\]p3时并没有给的delete传需要调用几次析构函数，析构函数显式定义时才会多开辟。

在new.h中增加内置类型int \*p4和int \*p5\[\]

#include "new.h"
    #include <stdio.h>
    void Test()
    {
    	printf("===========p1==========\n");
    	Array *p1 = (Array *)malloc(sizeof(Array));
    	printf("===========p2==========\n");
    	Array *p2 = new Array(20);
    	p2->Show();
    	printf("===========p3==========\n");
    	Array *p3 = new Array[10];
    	p3->Show();
    	free(p1);
    	printf("===========p4==========\n");
    	int*p4 = new int;
    	delete p4;
    	printf("===========p5==========\n");
    	int *p5 = new int[10];
    	delete p5;
    	delete p2;
    	delete []p3;
    }
    int main()
    {
    	Test();
    	system("pause");
    	return 0;
    }

查看count的大小

![20180407152255422][]

内置类型没有显式定义析构函数故count还是4 \* 10 = 40。

画图表示如下：

![201804071654202][]

[201804041952567]: /images/20220528/175b8f7e1cd849cd877ac106792040ea.png
[20180405152455792]: /images/20220528/51608a20775642a7ac8d8931c37bf621.png
[20180405154033829]: /images/20220528/adb5f01076f44367a47e2bff725af2ea.png
[2018040716440095]: /images/20220528/eb350084c6754bdaaef290acf83e45c2.png
[20180407143633385]: /images/20220528/3259a2b2cd414f40a8bdad2e65c5bf5c.png
[20180407143619853]: /images/20220528/04d2d28b31a74b38933afa6d07a43370.png
[20180407145430831]: /images/20220528/dfb8b87dad184398ba666f409de40d96.png
[2018040714584564]: /images/20220528/ecae4943bc904a35ae6a85091f7935ab.png
[20180407152255422]: /images/20220528/37e9bdc126e84cab80dfa648318014b5.png
[201804071654202]: /images/20220528/3354e3c0990a48d5a5ac7f1b1a9a7d39.png