【C++】---内存管理new和delete详解，C++中的内存管理，new与delete详解

摘要：本文详细探讨了C++中的内存管理，重点介绍了new和delete操作符的使用。文章阐述了new如何动态分配内存，以及delete如何释放这些内存。也讨论了与内存管理相关的一些重要概念，如指针和引用。本文旨在帮助开发者更好地理解和使用C++的内存管理机制，以提高代码效率和避免潜在问题。

C/C++内存分布

C/C++内存被分为6个区域：

1、内核空间：存放内核代码和环境变量。

2、栈区：向下增长，用于存放非静态局部变量、函数参数、返回值等。

3、内存映射段：包含文件映射、匿名映射、动态库等。

4、堆区：向上增长，用于程序运行时动态内存的分配。

5、数据段（静态区/全局域）：存放全局变量和静态变量。

6、代码段（常量区）：存放可读代码和只读常量。

下面是一段示例代码，关于变量在内存中的位置：

int globalVar = 1; // 在数据段（静态区/全局域）
static int staticGlobalVar = 1; // 在数据段（静态区/全局域）
void Test() {
    static int staticVar = 1; // 在栈区（静态变量在栈区）
    int localVar = 1; // 在栈区（局部变量）
    int num1[10] = { 1, 2, 3, 4 }; // 在栈区（局部变量数组）
    char char2[] = "abcd"; // 在栈区（局部变量数组），存储字符串常量"abcd"的副本
    const char* pChar3 = "abcd"; // pChar3指针在栈区，它所指向的字符串常量"abcd"在常量区
    int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4); // ptr1指针在栈区，它所指向的内存块在堆区
    int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int)); // 同上
    int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 4); // 同上
    free(ptr1); // 释放堆区内存
    free(ptr3); // 释放堆区内存
}

选择题答案：

globalVar在数据段（静态区/全局域）。

staticGlobalVar在数据段（静态区/全局域）。

staticVar在栈区（因为它是Test函数内的静态变量）。

localVar在栈区（因为它是局部变量）。

num1在栈区（因为它是局部变量数组）。

char2在栈区（存储字符串常量"abcd"的副本）。

*char2指向的字符串常量"abcd"在常量区。

pChar3在栈区（它是一个指针变量）。

*pChar3指向的字符串常量"abcd"在常量区。

ptr1在栈区（它是一个指针变量）。

*ptr1指向的内存块在堆区。

关于sizeof和strlen的区别：

sizeof(ch2)=5，因为char数组末尾还有一个''字符，strlen(ch2)=4，因为strlen函数计算的是字符串的实际长度，不包括''字符，对于指针变量，sizeof返回的是指针本身的大小（通常为4或8字节），而strlen计算的是指针所指向字符串的长度，对于动态分配的指针变量如ptr1，*ptr1指向的内存块大小由malloc/calloc等函数决定，而该内存块中存储的字符串长度可以通过strlen计算，关于char2、pchar3和ptr1的解释已在文中给出，关于使用new和delete的原因以及C++动态管理内存的方式，将在下文详细解释，二、C/C++使用new和delete的原因New和delete是C++中用于向内存申请空间和释放空间的操作符，相较于C语言中使用malloc、calloc、realloc和free来管理内存，C++的new和delete更加便捷和安全，使用new和delete的原因如下1. 使用C语言的malloc等函数需要手动计算申请的字节大小，而new和delete可以自动计算所需大小，2. 使用malloc等函数申请的内存需要进行强制类型转换才能解引用，而new和delete可以直接解引用，3. 使用malloc等函数申请内存后需要手动检查是否申请成功，而new在申请失败时会抛出异常，无需手动检查，4. new和delete不仅适用于内置类型，还适用于自定义类型，对于自定义类型，new会调用构造函数进行对象初始化，delete会调用析构函数进行资源清理，三. C++动态管理内存的方式C++中动态管理内存主要通过以下几种方式：使用new和delete操作符：new用于动态分配内存，delete用于释放内存，注意：申请和释放单个空间时使用new和delete，申请和释放多个空间时使用new[]和delete[]，New的特点包括能够自动计算所需大小、支持自定义类型的初始化以及申请失败时会抛出异常等。