c 動態記憶體管理

**c語言動態記憶體管理**

c中關於動態記憶體的標準庫函式：malloc() ，calloc() ,realloc(),free()

以下是關於這幾個函式的介紹：

1、malloc(),用於動態開闢記憶體（堆空間），返回型別為void *，引數（size_t size）是無符號整型表示要開闢的空間大小，單位是位元組，

2、calloc(),用於動態開闢記憶體（堆空間），返回型別為void *，引數有

（size_t num， size_t size ），表示開闢num個大小為size的空間，

3、realloc(),用於修改已經分配好的記憶體塊的大小，返回型別為void ，引數（void memblock, size_t size），memblock是指向記憶體塊的指標，size表示要開闢的空間大小；如果是擴大乙個記憶體塊，並且記憶體塊能滿足要開闢的大小，則記憶體塊中原來的內容保持不變，新新增的記憶體新增在原來記憶體塊的後面，若不能滿足，則需重新開闢一塊空間，並將原來的內容拷貝到新記憶體中，詳見下圖：

若是縮小乙個記憶體塊，該記憶體塊尾部部分記憶體會被釋放，剩餘部分不變，如果memblock是空指標時，則和malloc()函式功能一樣；

malloc()和calloc()都用於開闢記憶體，那它們有何區別？

malloc()開闢空間後，未將其內容進行初始化，內容為隨機值；

calloc()開闢空間後，並將其內容初始化為0；

4、free(),用於釋放記憶體空間，返回型別為void ，引數( void* memblock）memblock是指向記憶體的指標；

*注意：這四個函式必須搭配使用，即用malloc()、realloc()、calloc()時必須使用free(),這樣可以避免記憶體洩漏甚至崩潰的問題。*

**c++動態記憶體管理**

c++動態記憶體管理的實現，是使用new，delect操作符來實現的:

例如：int *p1=new (int)//表示開闢乙個整型的空間，在堆上開闢；

int *p2=new[10] (int)//表示開闢10個整型的空間;

delete p1;

deletep2;

注意：new與delect\new與delete需搭配使用；

malloc/free和new/delete的區別和聯絡？

它們都是動態管理記憶體的⼊口；

malloc/free是c/c++標準庫的函式，new/delete是c++操作符；

malloc/free只是動態分配記憶體空間/釋放空間。⽽new/delete除了分配空間還會調⽤建構函式和析構函式進⾏初始化與清理（清理成員）。

malloc/free需要⼿動計算型別⼤⼩且返回值會void*，new/delete可⾃⼰計算型別的⼤⼩，返回對應型別的指標。

由此可以看出c++中的new、delete更加的高效，更適用與c++，在例項化過程中更加適用；

new、delete的實現：

可以看到new的底層實現是通過 operator new()函式實現的；函式內部呼叫了malloc()函式開闢空間；即opertaor new()是對malloc的封裝；

通過除錯可以看出delete在實現時呼叫了operator delect(),它是對free()函式的封裝；

總結:

1. operator new/operator delete operator new/operator delete 和 malloc/free⽤法⼀樣。

2 它們只負責分配空間/釋放空間，不會調⽤物件建構函式/析構函式來初始化/清理物件。

3.實際operator new和operator delete只是malloc和free的⼀層封裝。

注意：operator new(),operator delete(),不是運算子的過載，它們是c++中的標準庫函式。

new的功能有：

1. 調⽤operator new分配空間。

2. 調⽤建構函式初始化物件。

delete的功能：

1. 調⽤析構函式清理物件

2. 調⽤operator delete釋放空間

new[n]的功能：

1. 調⽤operator new分配空間。

2. 調⽤n次建構函式分別初始化每個物件。

delete的功能：

1. 調⽤n次析構函式清理物件。

2. 調⽤operator delete釋放空間。

通常用delete時沒有給出次數，那編譯器是如何知道，要呼叫析構函式的次數呢？

#define _crt_secure_no_warnings 1
#include
#include
using
namespace
std;
class a
~a()
void display()
;int main()

除錯後發現：

可以發現：operator（size_t cd）,cd=16,即建立了16個位元組的空間；

但開闢 3個a類物件只需12個位元組，那為何會多出4 個位元組呢？

經測試：

由此可知，多出來的4個位元組是用來存放要開闢的物件個數的；

注意：只有當為非內建型別（類的物件等）開闢空間，並且該類有自定義的析構函式時，才會有多出的4個位元組！

以上對new和delete的說明，可以模擬實現new的功能，在實現之前先介紹，定位new表示式；

定位new表示式：是在已分配的原始記憶體空間中調⽤建構函式初始化⼀個物件。

用法如下：

new (place_address) type

new (place_address) type(initializer-list)

place_address必須是⼀個指標，initializer-list是型別的初始化列表。

模擬實現new操作符，**如下：

#define  new(p,count,type)\
\ 
}

模擬實現delete:

delect(p)
free((int *)p-1);
}

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