【C++学习】C++内存管理

• 一、内存分配方式
• • 1.内存区域
  • 2.内存问题分析
  • • 1.内存碎片
    • 2.内存泄露
• 二、new与delete相关
• • 1.概述
  • 2.细节
  • • 1.STL空间配置器
    • 2.new、operator new、placement new

（1）栈
局部存储，函数生命周期结束时销毁
（2）堆
malloc与free管理
（3）自由存储区
new与delete管理，默认实现为堆，程序员可重载操作符产生其他实现
（4）全局/静态存储区
合并.data与.bss段的存储
（5）常量存储区

频繁申请释放小块内存影响内存性能

（1）原因

• 内部碎片：内存分配的对齐原则导致产生碎片
• 外部碎片：频繁的分配与回收物理页面

（2）解决
对每个类重载new和delete运算符，从内存缓冲池申请空间

指针先于内存空间被释放导致内存空间无法引用和回收

（1）原因：
malloc和free不能对应使用
（2）细节
【new[ ]与delete[ ] 匹配问题】
内置类型无需匹配，自定义类型不匹配会出现内存泄露

int *p = new int[100];
delete[] p;

【堆上有指针的问题】
先释放子节点，再释放父节点

free(p->np);
free(p);

【注意多态特性】

1. delete void*类型时不调用析构函数

//对应类型承接，delete时调用对应析构函数
//void*类型承接，delete时无析构函数调用
    Object* a = new Object(10, 'A');
    void* b = new Object(20, 'B');
    delete a; //释放a，调用析构函数
    delete b; //释放b，不调用析构函数

2. 父类析构函数问题

//若父类析构函数是virtual，p调用子类析构函数
//若父类析构函数非虚函数，p调用父类析构函数，子类特性未释放，内存泄露
	person *p = new child(20,'B');
    delete p;

【注意指针】

//错误写法
void my_malloc(void *p, int size)
{
//p为函数创建的指针的副本，函数结束时销毁 
	p = malloc(sizeof(int)*size);  
}
//正确写法
void my_malloc(void **p, int size) or void my_malloc(void &(*p), int size)
{
	*p = malloc(sizeof(int)*size);
}

new{
    //分配内存，可重载 
	operator new{
		//分配堆内存 
		malloc 
	}
	//调用构造函数 
	ctor 
} 

• allocator：配置器默认实现，内部调用operator new

//C++11 改名为 new_allocator
int *p = allocator().allocate(512, (int*)0);
allocate().deallocate(p, 512) 

• alloc：二级配置器实现，性能更好

//C++11 改名为__pool_alloc
vector> vec;

• new: 内置函数， 分配空间 + 调用构造函数
  T *p = new T();

• operator new: 可重载， 分配内存
  void *memory = operator new(sizeof(string));

• placement new: 标准operator new, 在已有内存创建对象
  void *operator new( size_t, void * p ) throw() { return p; }
  T *pb = new(pa) T