CD32.【C++ Dev】类和对象(22) 内存管理(下)

目录

1.定位new表达式

作用

格式

代码示例

分析

2.malloc/free和new/delete的区别

记忆方法

Myclass* ptr = (Myclass*)malloc(sizeof(Myclass)); + if (ptr == nullptr) {...}

free(ptr) + ptr = nullptr;

Myclass* ptr = new Myclass;

delete ptr

3.内存泄漏

内存泄漏分类

Windows下内存泄漏检测方案

Linux下内存泄漏检测工具: Valgrind

Valgrind的检测工具集

内存泄漏测试工具

内存泄露检测工具比较

承接CD31.【C++ Dev】类和对象(21) 内存管理(中)文章

1.定位new表达式

作用

对已分配的空间显式调用构造函数

格式

//注:place_address必须是一个type*的指针，initializer-list是初始化列表 new (place_address) type//默认构造 //或者 new (place_address) type(initializer-list)

代码示例

#include <iostream> using namespace std; typedef int DataType; class Myclass { public: Myclass(int) :_val1(0xFF) ,_val2('2') ,_val3(3.14) { cout << "Myclass(int)" << endl; } ~Myclass() { cout << "~Myclass" << endl; _val1 = 0; _val2 = '\0'; _val3 = 0; } int _val1; char _val2; float _val3; }; int main() { Myclass* ptr = (Myclass*)malloc(sizeof(Myclass)); new(ptr)Myclass(0); ptr->~Myclass(); ptr = nullptr;//手动为ptr置空 return 0; }

分析

ptr指向已经开辟好的空间(暂时不是一个对象),而new(ptr)Myclass(0);对ptr指向已有的空间显式调用构造函数Myclass(0),这里由于定义中Myclass(int)需要传参,这里随便传一个参数0

new(ptr)Myclass(0)执行后:

注:ptr是内置类型(任何类型的指针都是内置类型),不会自动调用析构函数

ptr->~Myclass()为手动调用析构函数:

ptr指向这个对象,则可以使用ptr调用这个对象的公共成员函数

ptr = nullptr手动为ptr置空:

定位new表达式在实际中一般是配合内存池使用,因为内存池分配出的内存没有初始化,所以如果是自定义类型的对象,需要使用new的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化

注意: 内存池的核心思想是程序在启动或某个阶段,一次性向操作系统申请一大块内存(称为“池子”),然后程序自己管理和维护这块内存,当程序中的其他部分需要小的内存块时,不是直接向操作系统申请,而是向这个“池子”申请,当使用完毕释放时,内存也归还给“池子”,而不是操作系统

2.malloc/free和new/delete的区别

相同点:

都是从堆上申请空间,并且需要用户手动释放

不同点:
1. malloc和free是函数new和delete是操作符
2. malloc申请的空间不会初始化,new可以初始化
3. malloc申请空间时,需要手动计算空间大小并传递.new只需在其后跟上空间的类型即可,如果是多个对象,[]中指定对象个数即可
4. malloc的返回值为void*,在使用时必须强转,new不需要,因为new后跟的是空间的类型
5. malloc申请空间失败时,返回的是NULL,因此使用时必须判空,new不需要,但是new需要捕获异常
6. 申请自定义类型对象时,malloc/free只会开辟空间,不会调用构造函数与析构函数,而new在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化,delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理

记忆方法

从代码上记忆:

Myclass* ptr = (Myclass*)malloc(sizeof(Myclass)); if (ptr == nullptr) { perror("malloc fail"); return -1; } free(ptr); ptr = nullptr; try { Myclass* ptr = new Myclass; delete ptr; ptr = nullptr; } catch (const exception& e) { cout << e.what() << endl; }

Myclass* ptr = (Myclass*)malloc(sizeof(Myclass)); + if (ptr == nullptr) {...}

malloc是函数,( )中要放参数,大小为字节(第1点)

sizeof(Myclass): 手动计算空间大小并传递给malloc(第3点)

(Myclass*): malloc的返回值为void*,在使用时必须强转(第4点)

if (ptr == nullptr) {...}: malloc申请空间失败时,返回的是NULL,因此使用时必须判空(第5点)

malloc只会开辟空间,不会调用构造函数(第6点)

free(ptr) + ptr = nullptr;

free只会释放空间,不会调用析构函数,结束后需要手动置空(第6点)

Myclass* ptr = new Myclass;

new是操作符,不必像malloc函那样写括号(第1点)

new Myclass或new Myclass[?]:new只需在其后跟上空间的类型即可,如果是多个对象,[]中指定对象个数即可(第3点)

new等价为operato new和构造函数(先申请空间再构造): new可以初始化(第2点) ew在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化)(第6点)

try { } catch (...) { }: new不需要,但是new需要捕获异常(第5点)

delete ptr

delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理(第6点)

3.内存泄漏

之前在71.【C语言】动态内存管理(重点)(4)文章中提到过,补一些其他部分

内存泄漏分类

堆内存泄漏和系统资源泄漏

Windows下内存泄漏检测方案

https://thatonegamedev.com/cpp/memory-profiling-on-windows-for-c/

Linux下内存泄漏检测工具: Valgrind

安装Valgrind的命令:

sudo apt install valgrind

使用Valgrind运行C/C++程序:

#使用memcheck工具集 valgrind --tool=memcheck --leak-check=full 程序路径

注: --leak-check=full表示开启完整泄漏检查

例如运行以下内存泄漏代码,g++编译器必须加上-g选项

#include <iostream> int main() { int* ptr = new int; return 0; }

运行结果:

其实Valgrind的作用不仅仅在检测内存泄漏的问题,详见百度百科https://baike.baidu.com/item/valgrind/3774370

Valgrind的检测工具集

内存泄漏测试工具

来源:https://www.52pojie.cn/thread-997085-1-1.html

微软官方出品的Notmyfault软件,是Windows系统内核内存泄漏的工具

下载地址:https://pan.baidu.com/s/1R6qJfwOyJ2cjZozrw-Filg?pwd=9iak

提取码: 9iak

(可以指定内存泄漏的速度)

内存泄露检测工具比较

https://www.cnblogs.com/liangxiaofeng/p/4318499.html