当前位置：首页 > news >正文

C++传送锚点的内存寻址：内存管理

news 来源：原创 2025/5/16 11:45:27

文章目录

1.C/C++内存分布回顾
2.C++内存管理
- 2.1 内存申请
- 2.2 operator new与operator delete函数
- 2.3 定位new表达式
3.关于内存管理的常见知识点
- 3.1 malloc/free和new/delete的区别
- 3.2 内存泄漏
希望读者们多多三连支持
小编会继续更新
你们的鼓励就是我前进的动力！

继C语言初步学习了内存动态管理，本篇将继续学习C++部分更深入底层逻辑的内存管理

1.C/C++内存分布回顾

在这里插入图片描述
程序中需要存储的数据：局部数据、静态数据和全局数据、常量数据、动态申请数据

常量和可变常量的区别

经常很多人以为加了const的变量就是常量，但其实不是的，这叫可变常量，例如 const int* ptr，其实还是可以修改的，它可以指向不同的常量整数，但不能通过该指针修改所指向的值。

🔥检查类型存储位置的小tips：

在这里插入图片描述

看地址存放是否相近，相近则存放在同一区域，相差巨大则存放在不同区域

2.C++内存管理

我们直到在堆上动态开辟空间需要使用malloc，realloc等函数，不仅要保证前后类型一致，还要断言空指针，感觉还是太麻烦了，所以在C++使用了更简洁方便的动态开辟函数

2.1 内存申请

通过new和delete操作符进行动态内存管理

🚩动态申请1个int类型的空间

//C
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
free(p1);//C++
int* p2 = new int;
delete p2;

🚩动态申请存储10个int类型的数组

//C
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
free(p3);//C++
int* p4 = new int[10];
delete[] p4;

🚩动态申请存储1个int类型的空间并初始化为10

int* p5 = new int(10);
delete p5;

🚩动态申请数组并初始化多个元素

int* p6 = new int[10] {1,2,3};
delete[] p6;

🚩访问开辟的数组元素

int* p4 = new int[10];
cout << p4[0] << endl;
delete[] p4;

对于指针 p4，p4[i] 实际上等价于 *(p4 + i)。也就是说，p4[0] 表示访问 p4 所指向的内存位置（即数组的第一个元素）的值

那么new和delete存在的意义是什么？

在C语言中，malloc只完成了纯粹的开空间操作，虽然calloc也能对空间初始化，但是只能将所有元素初始化
在C++中，new能够初始化部分元素，比如在链表里能够调用构造函数来完成初始化操作，省去了写BuyNewnode函数的麻烦。delete相对于free会进行严格的类型检查，确保释放的是new开辟的空间，而且会调用析构函数

🔥值得注意的是：

在这里插入图片描述

申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符；申请和释放连续的空间，使用new[]和delete[]，注意要匹配起来使用

2.2 operator new与operator delete函数

我们知道malloc是开空间，new是通过开空间+构造函数实现的，那么new的开空间可以直接调用malloc吗，答案是不可以的

首先我们要知道面向对象开空间失败喜欢抛异常而不是返回nullptr

🚩malloc开无限大空间
在这里插入图片描述

malloc开空间没有显示任何错误难以发现

🚩new开无限大空间

在这里插入图片描述

new开空间会在开空间失败后抛出异常，用try...catch...捕获异常显示具体错误

/*
operator new：该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败，
尝试执行空间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常
*/
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{
// try to allocate size bytes
void *p;
while ((p = malloc(size)) == 0)
if (_callnewh(size) == 0)
{
// report no memory
// 如果申请内存失败了，这里会抛出bad_alloc 类型异常
static const std::bad_alloc nomem;
_RAISE(nomem);
}
return (p);
}

所以根据operator new的底层代码，new的开空间错误是要抛异常的，不能直接调用，而是new先调用operator new，然后operator new再调用malloc开空间。实际上malloc是被封装在了operator new里面的

在这里插入图片描述

对自定义类型进行操作时，调试状态下转到反汇编可以发现有两条call指令，一条调用operator new，一条调用构造函数，也能证实我们上面的说法，operator delete也是同理

那么又延伸出另一个问题，operator new和operator delete的调用顺序是怎么样的？

假设类Stack需要开辟动态数组_arry，容量_capacity，大小_size

Stack* p1 = new Stack;
delete p1;

在这里插入图片描述

p1作为指针变量存放地址，在栈上存储，然后new的空间在堆上开辟，_array又指向开辟的数组。如果按我们正常想的先调用operator delete释放堆空间，那么_array指向的数组即使调用析构函数也找不到，无法释放

因此我们可以整理出operator new和operator delete的调用顺序

调用operator new开辟空间
调用构造函数
调用析构函数
调用operator delete释放空间

2.3 定位new表达式

class A
{
public:A(int a = 0): _a(a){cout << "A():" << this << endl;}~A(){cout << "~A():" << this << endl;}
private:int _a;
};
// 定位new/replacement new
int main()
{// p1现在指向的只不过是与A对象相同大小的一段空间，还不能算是一个对象，因为构造函数没有执行A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));new(p1)A; // 注意：如果A类的构造函数有参数时，此处需要传参p1->~A();free(p1);A* p2 = (A*)operator new(sizeof(A));new(p2)A(10);p2->~A();operator delete(p2);return 0;
}

定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象，这里p1，p2只是个自定义类型，无法调用构造函数，所以要用定位new

其语法形式为：

new (place_address) type或者new (place_address) type(initializer-list)
place_address必须是一个指针，initializer-list是类型的初始化列表

在实际应用中，定位new一般用于池化技术，也就是向内存申请一块内存池使用，因为频繁的向内存申请堆太麻烦了，所以申请一块内存池用于堆开辟空间

但是内存池的分配操作仅仅是对内存指针进行移动和管理，它只负责提供一块可用的原始内存，并没有内存初始化的操作

当使用 new 操作符来创建对象时，它会完成两个主要步骤：首先分配内存，然后自动调用对象的构造函数对这块内存进行初始化。但内存池的分配操作只是完成了第一步，即提供内存，并没有触发构造函数调用的机制，此时定位new的作用就体现出来了，显式调用构造函数实现初始化操作

3.关于内存管理的常见知识点

3.1 malloc/free和new/delete的区别

malloc/free和new/delete的共同点是：

都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放

不同的地方是：

malloc和free是函数，new和delete是操作符
malloc申请的空间不会初始化，new可以初始化
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
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
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
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

3.2 内存泄漏

什么是内存泄漏？

内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费

如何检测内存泄漏?

在vs下，可以使用windows操作系统提供的_CrtDumpMemoryLeaks() 函数进行简单检测，该函数只报出了大概泄漏了多少个字节，没有其他更准确的位置信息

int main()
{
int* p = new int[10];
// 将该函数放在main函数之后，每次程序退出的时候就会检测是否存在内存泄漏
_CrtDumpMemoryLeaks();
return 0;
}

// 程序退出后，在输出窗口中可以检测到泄漏了多少字节，但是没有具体的位置
Detected memory leaks!
Dumping objects ->
{79} normal block at 0x00EC5FB8, 40 bytes long.
Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD
Object dump complete.

因此写代码时一定要小心，尤其是动态内存操作时，一定要记着释放。但有些情况下总是防不胜防，简单的可以采用上述方式快速定位下。如果工程比较大，内存泄漏位置比较多，不太好查时一般都是借助第三方内存泄漏检测工具处理的

在linux下内存泄漏检测： linux下几款内存泄漏检测工具
在windows下使用第三方工具： VLD工具说明
其他工具： 内存泄漏工具比较

内存泄漏非常常见，解决方案分为两种：

事前预防型，如智能指针等
事后查错型，如泄漏检测工具

希望读者们多多三连支持

小编会继续更新

你们的鼓励就是我前进的动力！

请添加图片描述

C++传送锚点的内存寻址：内存管理

文章目录 1.C/C内存分布回顾2.C内存管理2.1 内存申请2.2 operator new与operator delete函数2.3 定位new表达式 3.关于内存管理的常见知识点3.1 malloc/free和new/delete的区别3.2 内存泄漏希望读者们多多三连支持小编会继续更新你们的鼓励就是我前进的动力！ 继C语…...

编程日记 2025/5/16 11:45:27

webAPI -DOM 相关知识点总结（非常细）

title: WebAPI语法 date: 2025-01-28 12:00:00 tags:- 前端 categories:- 前端WEB API 了解DOM的结构并掌握其基本的操作，体验 DOM 在开发中的作用 API简介就是使用js来操作html和浏览器什么是DOM? 就是一个文档对象模型，是用来呈现预计于任意htm…...

编程日记 2025/5/14 11:34:25

Deepseek的RL算法GRPO解读

在本文中，我们将深入探讨Deepseek采用的策略优化方法GRPO，并顺带介绍一些强化学习（Reinforcement Learning, RL）的基础知识，包括PPO等关键概念。策略函数（policy） 在强化学习中， a…...

编程日记 2025/5/11 2:30:11

设计模式的艺术-策略模式

行为型模式的名称、定义、学习难度和使用频率如下表所示： 1.如何理解策略模式在策略模式中，可以定义一些独立的类来封装不同的算法，每个类封装一种具体的算法。在这里，每个封装算法的类都可以称之为一种策略（Strategy…...

编程日记 2025/5/16 11:12:31

MyBatis 写法

MyBatis 高效使用技巧常见 MyBatis 使用技巧，这些技巧有助于简化数据库操作，提高开发效率，并增强系统的性能。 1. 动态 SQL 动态 SQL 让开发者能够依据参数灵活地构建 SQL 语句，避免了手动拼接字符串带来的复杂性和错误风险。…...

编程日记 2025/5/10 22:45:31

Git图形化工具【lazygit】

简要介绍一下偶然发现的Git图形化工具——「lazygit」概述 Lazygit 是一个用 Go 语言编写的 Git 命令行界面（TUI）工具，它让 Git 操作变得更加直观和高效。 Github地址：https://github.com/jesseduffield/lazygit 主要特点主要…...

编程日记 2025/5/13 4:04:31

K8s运维管理平台 - xkube体验：功能较多

目录简介Lic安装1、需要手动安装MySQL，**建库**2、启动命令3、[ERROR] GetNodeMetric Fail:the server is currently unable to handle the request (get nodes.metrics.k8s.io qfusion-1) 使用总结优点优化补充1：layui、layuimini和beego的详细介绍1.…...

编程日记 2025/5/10 23:29:57

5.3.1 软件设计的基本任务

文章目录软件设计解决的问题概要设计基本任务详细设计基本任务软件设计解决的问题需求分析解决“做什么”的问题，软件设计解决“如何做”的问题。软件设计分为概要设计、详细设计两块。概要设计是设计软件和数据的总体框架，比详细设计的颗粒度更大。详…...

编程日记 2025/5/16 11:44:09

Go学习：字符、字符串需注意的点

Go语言与C/C语言编程有很多相似之处，但是Go语言中在声明一个字符时，数据类型与其他语言声明一个字符数据时有一点不同之处。通常，字符的数据类型为 char，例如 ：声明一个字符 (字符名称为 ch) 的语句格式为 char ch&am…...

编程日记 2025/5/16 6:57:08

LabVIEW无线齿轮监测系统

本案例介绍了基于LabVIEW的无线齿轮监测系统设计。该系统利用LabVIEW编程语言和改进的天牛须算法优化支持向量机，实现了无线齿轮故障监测。通过LabVIEW软件和相关硬件，可以实现对齿轮箱振动信号的采集、传输和故障识别，集远程采集、数据库存储…...

编程日记 2025/5/16 4:35:30

基于SpringBoot的租房管理系统（含论文）

基于SpringBoot的租房管理系统是一个集订单管理、房源信息管理、屋主申诉处理、用户反馈等多项功能于一体的系统。该系统通过SpringBoot框架开发，拥有完善的管理员后台、屋主管理模块、用户功能模块等，适用于房地产租赁平台或中介公司进行日常管理与运营…...

编程日记 2025/5/16 2:05:02

剑指 Offer II 008. 和大于等于 target 的最短子数组

comments: true edit_url: https://github.com/doocs/leetcode/edit/main/lcof2/%E5%89%91%E6%8C%87%20Offer%20II%20008.%20%E5%92%8C%E5%A4%A7%E4%BA%8E%E7%AD%89%E4%BA%8E%20target%20%E7%9A%84%E6%9C%80%E7%9F%AD%E5%AD%90%E6%95%B0%E7%BB%84/README.md 剑指 Offer II 008.…...

编程日记 2025/5/14 6:15:17

【微服务与分布式实践】探索 Eureka

服务注册中心心跳检测机制：剔除失效服务自我保护机制统计心跳失败的比例在15分钟之内是否低于85%，如果出现低于的情况，Eureka Server会将当前的实例注册信息保护起来，让这些实例不会过期。当节点在短时间内丢失过多的心跳时&am…...

编程日记 2025/5/11 22:20:36

关于opencv环境搭建问题：由于找不到opencv_worldXXX.dll,无法执行代码，重新安装程序可能会解决此问题

方法一：利用复制黏贴方法打开opencv文件夹目录找到\opencv\build\x64\vc15\bin 复制该目录下所有文件，找到C:\Windows\System32文件夹（注意一定是C盘）黏贴至该文件夹重新打开VS。方法二：直接配置环境打开opencv文…...

编程日记 2025/5/15 1:08:05

重构字符串（767）

767. 重构字符串 - 力扣（LeetCode） 解法： class Solution { public:string reorganizeString(string s){string res;//因为1 < s.length < 500 ， uint64_t 类型足够uint16_t n s.size();if (n 0) {return res;}unordere…...

编程日记 2025/5/16 4:07:32

【MQ】如何保证消息队列的高性能？

零拷贝 Kafka 使用到了 mmap 和 sendfile 的方式来实现零拷贝。分别对应 Java 的 MappedByteBuffer 和 FileChannel.transferTo 顺序写磁盘 Kafka 采用顺序写文件的方式来提高磁盘写入性能。顺序写文件，基本减少了磁盘寻道和旋转的次数完成一次磁盘 IO&#xff0…...

编程日记 2025/5/16 11:40:30

通义灵码插件保姆级教学-IDEA(安装及使用)

一、JetBrains IDEA 中安装指南官方下载指南：通义灵码安装教程-阿里云步骤 1：准备工作操作系统：Windows 7 及以上、macOS、Linux； 下载并安装兼容的 JetBrains IDEs 2020.3 及以上版本，通义灵码与以下 IDE 兼容&…...

编程日记 2025/5/8 21:43:07

babylon.js-3：了解STL网格模型

网格模型上色本篇文章主要介绍如何在 BabylonJS 中实现STL网格模型上色。文章目录网格模型上色运用场景概要延申正文加载器库的支持认识 OBJ 和 STL 文件GUI 色板选择器网格模型异步加载加载动画网格模型上色官方即将弃用 ImportMesh 而推荐使用 ImportMeshAsync 说明OBJ …...

编程日记 2025/5/16 11:24:00

面向对象设计（大三上）--往年试卷题+答案

目录 1. UML以及相关概念 1.1 动态图&静态图 1.2 交互图 1.3 序列图 1.4 类图以及关联关系 1.4.1类图 1.4.2 关系类型 (1) 用例图中的包含、扩展关系（include & extend） (2) 类图中的聚合、组合关系（aggragation & composition） 1.5 图对象以及职责划…...

编程日记 2025/5/15 1:47:45

Java基础知识总结（二十四）--Collections

它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。静态方法： Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。 Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。 class Co…...

编程日记 2025/5/16 1:37:29

大语言模型的API接口如何操作

选择大语言模型根据自身需求和应用场景选择合适的大语言模型，如 OpenAI 的 GPT 系列、百度的文心一言、智谱的 GLM 等。需要考虑模型的性能、功能特点、适用领域、成本等因素。获取 API 密钥和凭证注册账号：访问所选大语言模型的官方平台或相关开发…...

编程日记 2025/5/16 11:22:37

【漫话机器学习系列】067.希腊字母（greek letters）-写法、名称、读法和常见用途

希腊字母（Greek Letters） 希腊字母在数学、科学、工程学和编程中广泛使用，常用于表示变量、常量、参数、角度等。以下是希腊字母的完整列表及其常见用途。大写与小写希腊字母表大写小写名称（英文）名称（…...

编程日记 2025/5/12 6:14:39

Kotlin判空辅助工具

1）?.操作符 //执行逻辑 if (person ! null) {person.doSomething() } //表达式 person?.doSomething() 2）?:操作符 //执行逻辑 val c if (a ! null) {a } else {b } //表达式 val c a ?: b 3）!!表达式 var message: String? &qu…...

编程日记 2025/5/10 20:38:57

【Python-办公自动化】实现自动化输出json数据类型的分析报告和正逆转换

分析报告 import json from pprint import pprint, PrettyPrinterdef analyze_energy_data(file_path):"""能源数据分析与结构查看函数参数：file_path (str): JSON文件路径功能：1. 加载并解析JSON数据2. 显示数据结构概览3. 交互式结构探索"""…...

编程日记 2025/5/14 19:37:30

深入理解指针（2）

数组名的理解什么是数组名？在计算机编程中，数组名是用于标识一个数组的名称。那应当如何来理解数组名呢？事实上，在数组中数组名就是数组首元素的地址。示例1： #include<stdio.h> int main() {int arr[10] …...

编程日记 2025/5/13 18:22:17

SOME/IP--协议英文原文讲解3

前言 SOME/IP协议越来越多的用于汽车电子行业中，关于协议详细完全的中文资料却没有，所以我将结合工作经验并对照英文原版协议做一系列的文章。基本分三大块： 1. SOME/IP协议讲解 2. SOME/IP-SD协议讲解 3. python/C举例调试讲解 Note: Thi…...

编程日记 2025/5/13 6:40:10

计算机网络之计算机网络主要性能

一、速率与带宽速率： 定义：数据的传送速率，也称数据率或比特率，表示单位时间内传输的比特数。单位：比特/秒（bit/s），常用单位有千比特/秒（kb/s）、兆比特/秒…...

编程日记 2025/5/12 14:45:12

家居 EDI：Haverty‘s EDI 需求分析

Havertys 成立于 1885 年，是一家历史悠久的美国家具零售商。公司致力于为客户提供高品质的家具和家居饰品，其产品线涵盖客厅、卧室、餐厅及办公家具等多个领域。电子数据交换（EDI）是一种通过标准化电子格式在商业伙伴之间进行数据…...

编程日记 2025/5/13 14:13:19

JavaScript - Web APIs（上）

Web API 介绍严格意义上讲，我们在 JavaScript 阶段学习的知识绝大部分属于 ECMAScript 的知识体系，ECMAScript 简称 ES 它提供了一套语言标准规范，如变量、数据类型、表达式、语句、函数等语法规则都是由 ECMAScript 规定的。浏览器将 ECM…...

编程日记 2025/5/14 17:59:07

【漫话机器学习系列】068.网格搜索（GridSearch）

网格搜索（Grid Search） 网格搜索（Grid Search）是一种用于优化机器学习模型超参数的技术。它通过系统地遍历给定的参数组合，找出使模型性能达到最优的参数配置。网格搜索的核心思想定义参数网格创建一个包含超参数值…...

编程日记 2025/5/14 20:21:52

MySQL 的索引类型【图文并茂】

基本分类文本生成MindMap:https://app.pollyoyo.com/planttext <style> mindmapDiagram {node {BackgroundColor yellow}:depth(0) {BackGroundColor SkyBlue}:depth(1) {BackGroundColor lightGreen} } </style> * MySQL 索引** 数据结构角度 *** B树索引*** 哈…...

编程日记 2025/5/14 20:23:33

OSCP：发送钓鱼电子邮件执行客户端攻击

概述在渗透测试领域，钓鱼攻击是一种有效的客户端攻击手段，尤其在目标用户缺乏安全意识或系统存在未修复漏洞时，成功率较高。针对Windows平台，滥用Windows库文件（.Library-ms）是一种技术性较强但易于实施的…...

编程日记 2025/5/15 17:50:22

Oracle 普通用户连接hang住处理方法

一、现象说明 $ sqlplus / as sysdbaSQL*Plus: Release 19.0.0.0.0 - Production on Wed Dec 18 16:49:19 2024 Version 19.11.0.0.0Copyright (c) 1982, 2020, Oracle. All rights reserved.Connected to: Oracle Database 19c Enterprise Edition Release 19.0.0.0.0 - Pro…...

编程日记 2025/5/12 5:56:18

文章目录

1.C/C++内存分布回顾

2.C++内存管理

2.1 内存申请

2.2 operator new与operator delete函数

2.3 定位new表达式

3.关于内存管理的常见知识点

3.1 malloc/free和new/delete的区别

3.2 内存泄漏

希望读者们多多三连支持

小编会继续更新

你们的鼓励就是我前进的动力！

相关文章：