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深入理解C++资源管理之内存管理 c++ 资源管理

liebian365 2024-10-31 15:15 11 浏览 0 评论

计算机编程时,需要考虑的资源管理包括内存、文件句柄、socket等。

C++编程的内存管理,主要是堆内存管理,也就是通过malloc或new分配而来的内存。(对于栈内存,编译器有自动管理机制。)

new是operator new的重载,其内封装了malloc(),同时,提供了转型、调用构造函数和异常处理。

delete封装了析构函数和free():

C++编程的内存管理,在通过malloc或new分配而来的内存后,主要是使用free或delete来释放堆内存。

(Java编译器内置垃圾回收机制(garbage collecion)来回收堆内存。)

对于面向对象的C++,使用析构函数来自动释放堆内存。

对于继承层次中的多态,多基类指针指向子类对象时,基类的析构函数需用virtual修饰,这样,编译器会调用子类的析构函数。

另外,C++并不提供如同Java的垃圾回收机制,而是提供了一种智能指针的语法机制,智能指针是一种模板类,其中封装了一个裸指针并重载了与指针相关的一些操作符,这样,既能通过析构函数来自动释放堆内存,其操作又能类似裸指针。

另外,STL提出了分配器和迭代器的语法机制。

STL的容器通常建立在堆上,这样可以动态增减容器元素。其分配器封装了malloc(),而迭代器是类似智能指针的设计模式。

1 malloc()和free()

除了分配内存,还内置了两个cookie。

void* p1 = malloc(512);

free(p1);


2 new和delete

new是malloc()的封装,是函数operator new()的替代,函数可重载。

两样的,delete是free()的封装,是函数operator delete()的替代,函数可重载。

Complex<int>* p2 = new Complex<int>;

delete p2;

如上图,每次malloc()使用都会增加两个cookie,这不符合经济的原则,特别是对于小块内存,通过适当的operator new()重载,在分配小区域内存时,可考虑不让每次malloc()都增加cookie。

3 array new的new[]和delete[]

new[]和delete[],如果类型是自定义类,必须有默认析构函数。其实质是由编译器构建一个for循环,循环内调用malloc()。

int* parr = new int[5];

delete[] parr;

4 placement new

利用指向堆内存的指针来初始化新建指针。

char* buf = new char[sizeof(Complex)*3];

Complex* pc = new(buf)Complex(1,2);

delete buf();

5 allocator分配器

其实质也是operator new()的重载,最终是malloc()的封装。

int* p4=allocator<int>().allocate(5);

allocator<int>().deallocate(p4,5);

-end-

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