c++new时赋初值_CC++内存管理
1、malloc()
malloc()函数⽤来分配内存:将总共需要的字节数作为参数传递给该函数,返回值是指向最新分配的内存的指针,⽽如果内存没有分配好,则返回值是NULL。
malloc()的使⽤技术:
some_type *pointer;
pointer = malloc(count * sizeof(*pointer));
注:
(1)这个⽅法保证malloc()会分配正确数量的内存,⽽不⽤考虑pointer的⽣命。如果pointer的类型后来变了,sizeof算⼦⾃动确保要分配的字节数仍然正确。
(2)malloc()返回的内存是“没有“初始化的。这块内存可能包含任何随机的垃圾,你可以马上⽤有效数据或者⾄少是⽤零来初始化这块内存。要⽤0初始化,可以⽤
void *memset(void *s, int c, size_t n);
(3)malloc()最终通过缺页异常获取的物理内存中的原有数据,⼤多数情况下是0(但不能保证⼀定是0)
2、calloc()
calloc()函数是malloc的简单包装。它的主要优点是把动态分配的内存清零。
void *calloc(size_t nmemb, size_t size);
有经验的程序员更喜欢使⽤calloc(),因为这样的话新分配内存的内容就不会有什么问题,调⽤calloc()肯定会清0并且可以避免调⽤memset().
3、realloc()
函数原型:extern void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);#include <stdlib.h> 有些编译器需要#include
<alloc.h>。改变mem_address所指内存区域的⼤⼩为newsize长度。如果重新分配成功则返回指向被分配内存的指针,否则返回空指针NULL。当内存不再使⽤时,应使⽤free()函数将内存块释放。
注意:这⾥原始内存中的数据还是保持不变的。
4、malloc()和calloc()
函数malloc()和calloc()都可以⽤来动态分配内存空间,但两者稍有区别:
(a)malloc()函数有⼀个参数,即要分配的内存空间的⼤⼩:
void *malloc(size_t size);
calloc()函数有两个参数,分别为元素的数⽬和每个元素的⼤⼩,这两个参数的乘积就是要分配的内存空间的⼤⼩。
void *calloc(size_t numElements,size_t sizeOfElement);
(b)如果调⽤成功,函数malloc()和函数calloc()都将返回所分配的内存空间的⾸地址。
(c)函数malloc()和函数calloc()的主要区别是前者不能初始化所分配的内存空间,⽽后者能。
(d)如果由malloc()函数分配的内存空间原来没有被使⽤过,则其中的每⼀位可能都是0;反之,如果这部分内存曾经被分配过,则其中可能遗留有各种各样的数据。也就是说,使⽤malloc()函数的程序开始时(内存空间还没有被重新分配)能正常进⾏,但经过⼀段时间(内存空间还已经被重新分配)可能会出现问题。
(e)函数calloc()会将所分配的内存空间中的每⼀位都初始化为零,也就是说,如果你是为字符类型或整数类型的元素分配内存,那麽这些元素将保证会被初始化为0;如果你是为指针类型的元素分配内存,那麽这些元素通常会被初始化为空指针;如果你为实型数据分配内存,则这些元素会被初始化为浮点型的零。
(f)calloc(m, n) 本质上等价于
p = malloc(m * n);
memset(p, 0, m * n);
5、free和delete
(a)它们只是把指针所指的内存给释放掉,但并没有把指针本⾝⼲掉。
(b)p被free以后其地址仍然不变(⾮NULL),只是该地址对应的内存是垃圾,p成了“野指针”。如果此时不把p设置为NULL,会让⼈误以为p是个合法的指针。
(c)我们有时记不住p所指的内存是否已经被释放,在继续使⽤p之前,通常会⽤语句if (p != NULL)进⾏防错处理。但是只有当p = NULL时if (p != NULL)才起作⽤。
6、new和malloc
(1)、new 是c++中的操作符,malloc是c 中的⼀个函数.
(2)、new 不⽌是分配内存,⽽且会调⽤类的构造函数,同理delete会调⽤类的析构函数,⽽malloc则只分配内存,不会进⾏初始化类成员的⼯作,同样free也不会调⽤析构函数.
(3)、内存泄漏对于malloc或者new都可以检查出来的,区别在于new可以指明是那个⽂件的那⼀⾏,⽽malloc没有这些信息。
(4)、new 和 malloc效率⽐较
(a)new可以认为是malloc加构造函数的执⾏。
(b)new出来的指针是直接带类型信息的 ⽽malloc返回的都是void指针。
7、new/ delete和malloc/free
(a)New/ delete 是运算符,malloc/free是函数
(b)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。
(c)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。
(d)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。
(e)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.
(f)new delete在实现上其实调⽤了malloc,free函数。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。
(g)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。
8、malloc/free 的使⽤要点
(a)malloc只关⼼两个要素:“类型转换”和“sizeof”
(b)malloc函数本⾝并不识别要申请的内存是什么类型,它只关⼼内存的总字节数.
(c)malloc返回值的类型是void *,所以在调⽤malloc时要显式地进⾏类型转换,将void * 转换成所需要的指针类型。
(d)语句free(p)之所以能正确地释放内存.是因为指针p的类型以及它所指的内存的容量事先都是知道的。如果p是NULL指针,那么free对p ⽆论操作多少次都不会出问题。如果p不是NULL指针,那么free对p连续操作两次就会导致程序运⾏错误。
9、new/delete 的使⽤要点
(a)运算符new使⽤起来要⽐函数malloc简单得多,这是因为new内置了sizeof、类型转换和类型安全检查功能。对于⾮内部数据类型的对象⽽⾔,new在创建动态对象的同时完成了初始化⼯作。如果对象有多个构造函数,那么new的语句也可以有多种形式。
例如:molloc函数
int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];
(b)如果⽤new创建对象数组,那么只能使⽤对象的⽆参数构造函数。
Obj *objects = new Obj[100]; // 创建100个动态对象
(c)在⽤delete释放对象数组时,留意不要丢了符号“[]”。delete []objects; // 正确的⽤法
10、野指针
——“野指针”不是NULL指针,是指向“垃圾”内存的指针。⼈们⼀般不会错⽤NULL指针,因为⽤if语句很容易判断。但是“野指针”是很危险的,if语句对它不起作⽤。
“野指针”的成因主要有两种:
(a)指针变量没有被初始化。任何指针变量刚被创建时不会⾃动成为NULL指针,它的缺省值是随机的,它会乱指⼀⽓。所以,指针变量在创建的同时应当被初始化,要么将指针设置为NULL,要么让它指向合法的内存。
(b)指针p被free或者delete之后,没有置为NULL,让⼈误以为p是个合法的指针.
(c)指针操作超越了变量的作⽤范围。这种情况让⼈防不胜防,
11、内存分配⽅式
内存分配⽅式有三种:
(a)从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好,这块内存在程序的整个运⾏期间都存在。例如全局变量,static变量。
(b)在栈上创建。在执⾏函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执⾏结束时这些存储单元⾃动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很⾼,但是分配的内存容量有限。
(c)从堆上分配,亦称动态内存分配。程序在运⾏的时候⽤malloc或new申请任意多少的内存,程序员⾃⼰负责在何时⽤free或delete释放内存。动态内存的⽣存期由我们决定,使⽤⾮常灵活,但问题也最多。
**常见的内存错误及其对策
1、 内存分配未成功,却使⽤了它。
编程新⼿常犯这种错误,因为他们没有意识到内存分配会不成功。常⽤解决办法是,在使⽤内存之前检查指针是否为NULL。如果指针p是函数的参数,那么在函数的⼊⼝处⽤assert(p!=NULL)进⾏检查。如果是⽤malloc或new来申请内存,应该⽤if(p==NULL) 或
if(p!=NULL)进⾏防错处理。
2、 内存分配虽然成功,但是尚未初始化就引⽤它。
犯这种错误主要有两个起因:⼀是没有初始化的观念;⼆是误以为内存的缺省初值全为零,导致引⽤初值错误(例如数组)。
内存的缺省初值究竟是什么并没有统⼀的标准,尽管有些时候为零值,我们宁可信其⽆不可信其有。所以⽆论⽤何种⽅式创建数组,都别忘了赋初值,即便是赋零值也不可省略,不要嫌⿇烦。
3、 内存分配成功并且已经初始化,但操作越过了内存的边界。
例如在使⽤数组时经常发⽣下标“多1”或者“少1”的操作。特别是在for循环语句中,循环次数很容易搞错,导致数组操作越界。
4、 忘记了释放内存,造成内存泄露。
含有这种错误的函数每被调⽤⼀次就丢失⼀块内存。刚开始时系统的内存充⾜,你看不到错误。终有⼀次程序突然死掉,系统出现提⽰:内存耗尽。
动态内存的申请与释放必须配对,程序中malloc与free的使⽤次数⼀定要相同,否则肯定有错误(new/delete同理)。
5、 释放了内存却继续使⽤它。(有三种情况:)
(1)程序中的对象调⽤关系过于复杂,实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存,此时应该重新设计数据结构,从根本上解决对象管理的混乱局⾯。
(2)函数的return语句写错了,注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引⽤”,因为该内存在函数体结束时被⾃动销毁。
(3)使⽤free或delete释放了内存后,没有将指针设置为NULL。导致产⽣“野指针”。
**改正注意事项:
(a)⽤malloc或new申请内存之后,应该⽴即检查指针值是否为NULL。防⽌使⽤指针值为NULL的内存。
(b)不要忘记为数组和动态内存赋初值。防⽌将未被初始化的内存作为右值使⽤。
(c)避免数组或指针的下标越界,特别要当⼼发⽣“多1”或者“少1”操作。
(d)动态内存的申请与释放必须配对,防⽌内存泄漏。
(f)⽤free或delete释放了内存之后,⽴即将指针设置为NULL,防⽌产⽣“野指
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