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目錄

前言：

1.C/C++內(nèi)存分布

2.C/C++動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理方式

2.1C語(yǔ)言動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理：

2.2C++語(yǔ)言動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理：

2.3operator new和operator delete函數(shù)：

2.4new和delete的實(shí)現(xiàn)原理：

3.常見(jiàn)的面試題

總結(jié)：

---

前言：

本篇是主要介紹關(guān)于C語(yǔ)言和C++語(yǔ)言如何進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理，動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理不僅在語(yǔ)言學(xué)習(xí)的路上非常重要，而且也是在面試的時(shí)候面試官通常會(huì)問(wèn)到的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。

1.C/C++內(nèi)存分布

在編譯器上我們寫(xiě)完代碼之后，代碼會(huì)保存到文件中，當(dāng)我們編譯鏈接完成之后，會(huì)生成一個(gè).exe的可執(zhí)行程序，此時(shí)我們的代碼會(huì)根據(jù)不同的類型保存到虛擬進(jìn)程地址空間，如下圖

1.C/C++中程序內(nèi)存劃分：

不同區(qū)域變量保存類型：

棧：局部變量，函數(shù)形參? ?

堆區(qū)：malloc,calloc,realloc申請(qǐng)的空間

靜態(tài)區(qū)：全局變量，static修飾的全局變量，static修飾的局部變量

代碼段（常量區(qū)）：字符常量等??

2.內(nèi)存區(qū)域分布練習(xí)：

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";
	const 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);
}

2.C/C++動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理方式

在C/C++中我們經(jīng)常會(huì)向堆上申請(qǐng)空間，因?yàn)槎焉系目臻g比較大，但是堆上申請(qǐng)的空間如果使用者自己不主動(dòng)釋放的時(shí)候就會(huì)造成內(nèi)存泄漏，因此既好用又難用，成為面試官針對(duì)程序員對(duì)語(yǔ)言掌握情況而常問(wèn)的問(wèn)題

2.1C語(yǔ)言動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理：

關(guān)于對(duì)C語(yǔ)言動(dòng)態(tài)內(nèi)存的介紹，前邊已經(jīng)介紹，詳情請(qǐng)戳—>C語(yǔ)言動(dòng)態(tài)內(nèi)存詳解

2.2C++語(yǔ)言動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理：

C++通過(guò)兩個(gè)操作符向堆上申請(qǐng)空間的：

new:向堆上申請(qǐng)空間

delete:釋放申請(qǐng)的空間

int main()
{
	//申請(qǐng)內(nèi)存
	int* p = new int;
	//釋放內(nèi)存
	delete p;
	return 0;
}

注：內(nèi)置類型申請(qǐng)的內(nèi)存空間默認(rèn)不初始化

初始化的方式：

一次性申請(qǐng)一塊大的空間：

C++中的new和delete與C語(yǔ)言的malloc和free在用法上并沒(méi)有什么區(qū)別，對(duì)于內(nèi)置類型效果相同，但是對(duì)于自定義類型，new和delete會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)?

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		: _a(a)
	{
		cout<< "A():"<< this<< endl;
	}
	~A()
	{
		cout<< "~A():"<< this<< endl;
	}
private:
	int _a;
};
int main()
{
	A* p = new A;
	delete p;
	return 0;
}

2.3operator new和operator delete函數(shù)：

new和delete是用戶進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)和釋放的操作符，operator new 和operator delete是
系統(tǒng)提供的全局函數(shù)，new在底層調(diào)用operator new全局函數(shù)來(lái)申請(qǐng)空間，delete在底層通過(guò)operator delete全局函數(shù)來(lái)釋放空間

new和delete底層調(diào)用：可以通過(guò)反匯編進(jìn)行觀察

而operator new和operator delete函數(shù)又調(diào)用的是malloc和free

2.4new和delete的實(shí)現(xiàn)原理：

內(nèi)置類型：

如果申請(qǐng)的是內(nèi)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(qǐng)和釋放的是單個(gè)元素的空間，new[]和delete[]申請(qǐng)的是連續(xù)空間，而且new在申請(qǐng)空間失敗時(shí)會(huì)拋異常（后續(xù)解釋），malloc會(huì)返回NULL。

自定義類型：

new的原理
1. 調(diào)用operator new函數(shù)申請(qǐng)空間
2. 在申請(qǐng)的空間上執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，完成對(duì)象的構(gòu)造
delete的原理
1. 在空間上執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)，完成對(duì)象中資源的清理工作
2. 調(diào)用operator delete函數(shù)釋放對(duì)象的空間
new T[N]的原理
1. 調(diào)用operator new[]函數(shù)，在operator new[]中實(shí)際調(diào)用operator new函數(shù)完成N個(gè)對(duì)
象空間的申請(qǐng)
2. 在申請(qǐng)的空間上執(zhí)行N次構(gòu)造函數(shù)
delete[]的原理
1. 在釋放的對(duì)象空間上執(zhí)行N次析構(gòu)函數(shù)，完成N個(gè)對(duì)象中資源的清理
2. 調(diào)用operator delete[]釋放空間，實(shí)際在operator delete[]中調(diào)用operator delete來(lái)釋
放空間

3.常見(jiàn)的面試題

1.malloc/free和new/delete的區(qū)別?

共同特點(diǎn)：

malloc/free和new/delete都是從堆上申請(qǐng)空間，使用完之后需要手動(dòng)釋放

不同點(diǎn)：

1.malloc和free是函數(shù)，new和delete是操作符；

2.對(duì)于自定義類型malloc申請(qǐng)的空間不會(huì)初始化，new申請(qǐng)的空間會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化

3.malloc申請(qǐng)空間需要傳遞空間大小，new只需在后面跟上空間大小即可，如果是多個(gè)對(duì)象，只需在[]中指明對(duì)象的個(gè)數(shù)即可；

4.malloc的返回類型是void*,在使用的時(shí)候必須強(qiáng)轉(zhuǎn)，new不需要；

5.malloc空間申請(qǐng)失敗時(shí)返回NULL, new空間申請(qǐng)失敗拋異常；

6.申請(qǐng)自定義類型的對(duì)象時(shí)malloc和free不會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)對(duì)空間進(jìn)行初始化，和對(duì)象資源的清理，new和delete會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)完成對(duì)象的初始化和對(duì)象資源的清理

2.什么是內(nèi)存泄漏，內(nèi)存泄漏的危害是什么？

內(nèi)存泄漏是指因?yàn)殄e(cuò)誤或疏忽造成程序未能釋放已經(jīng)不再使用內(nèi)存的情況，內(nèi)存泄漏并不是指內(nèi)存在物理上的消失，而是應(yīng)用程序在分配某塊內(nèi)存后，因?yàn)樵O(shè)計(jì)錯(cuò)誤，失去了對(duì)該內(nèi)存的控制，因而造成了內(nèi)存的泄漏

內(nèi)存泄漏的危害：長(zhǎng)期運(yùn)行的程序出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，會(huì)造成程序越來(lái)越卡，最終會(huì)出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象

總結(jié)：

對(duì)內(nèi)存的申請(qǐng)和使用是在學(xué)習(xí)的過(guò)程中必不可少的，但是在使用的時(shí)候，我們應(yīng)該要學(xué)會(huì)正確的使用，防止造成內(nèi)存泄漏等問(wèn)題

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文章標(biāo)題：面試官：小伙子，說(shuō)說(shuō)C/C++是如何進(jìn)行內(nèi)存管理的？我：……-創(chuàng)新互聯(lián)
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