ToB企服应用市场:ToB评测及商务社交产业平台

标题: 【C/C++】4.C++的内存管理 [打印本页]

---

作者: 耶耶耶耶耶    时间: 2024-10-29 16:29
标题: 【C/C++】4.C++的内存管理
1. C++内存地区

     C++程序的内存通常分为以下几部分：

• 栈区（Stack）：
  栈用于存储局部变量、函数参数等临时数据。当函数调用时会为局部变量主动分配栈内存，函数结束后会主动开释。栈的内存分配速度很快，但空间有限。
  
• 堆区（Heap）：
  堆用于动态分配内存。程序员可以在运行时申请内存，当不再利用时手动开释。这种内存管理更灵活，但必要留意内存泄漏的问题。
  
• 全局/静态区（Global/Static）：
  存储全局变量和静态变量。在程序开始时分配内存，并在程序结束后开释。
  
• 代码区（Code）：
  用于存放程序的可执行代码。通常只读，以防止程序被意外修改。
  

2. 内存管理方式

2.1 栈上分配

    栈上的内存分配和开释是主动完成的，不必要程序员手动管理。栈内存用于存储局部变量、函数参数等临时数据。
   void exampleFunction() {     int x = 10;       // x 是栈上的局部变量     int y = 20;       // y 是栈上的局部变量  }  // exampleFunction结束后，x 和 y 的内存会主动开释2.2 堆上分配

    堆上内存分配是动态的，必要程序员手动分配和开释。new运算符用于在堆上分配内存，delete用于开释内存。
   void exampleFunction() {    int* ptr = new int(10);  // 动态分配一个int类型的内存，初始值为10    delete ptr;              // 开释内存  }

• 动态数组分配： int* array = new int[5];  // 分配一个包含5个整数的数组delete[] array;           // 利用 delete[] 开释数组
  

留意：

     如果没有及时利用delete开释内存，就会导致内存泄漏（memory leak）。这是由于在程序运行期间，未开释的内存将无法被再次利用。
3. 智能指针（Smart Pointers）

     在当代C++中，智能指针用于简化内存管理，镌汰内存泄漏的风险。C++11提供了几种常见的智能指针：

• std::unique_ptr：
  独占式所有权，体现该对象只有一个所有者，脱离作用域时会主动开释内存。
   #include std::unique_ptr ptr = std::make_unique(10);  // 主动开释内存
  
• std::shared_ptr：
  共享所有权，可以有多个指针指向同一个对象。当最后一个指向对象的shared_ptr被销毁时，对象的内存才会被开释。
   #include std::shared_ptr ptr1 = std::make_shared(10);std::shared_ptr ptr2 = ptr1;   // ptr1 和 ptr2共享同一个对象
  
• std::weak_ptr：
  辅助shared_ptr利用，不会增长对象的引用计数，常用于办理shared_ptr循环引用的问题。
   #include std::shared_ptr sharedPtr = std::make_shared(10);std::weak_ptr weakPtr = sharedPtr;  // weakPtr不会影响sharedPtr的引用计数
  

4. 常见的内存管理问题

4.1 内存泄漏（Memory Leak）

      内存泄漏是指程序在堆上分配了内存，但没有开释，导致内存永久占用。长时间运行的程序（如服务器）如果出现内存泄漏，可能会耗尽系统内存。
      示例：
    void memoryLeakExample() {       int* ptr = new int(10);    // 忘记开释 ptr，导致内存泄漏   }4.2 悬空指针（Dangling Pointer）

      悬空指针指的是指向已经被开释内存的指针，若尝试访问该内存会导致未定义行为。
      示例：
    void danglingPointerExample() {      int* ptr = new int(10);      delete ptr;      // 开释内存      // ptr 现在是悬空指针   }4.3 野指针（Wild Pointer）

      野指针是指未初始化的指针，其指向未知的内存地址，容易导致程序崩溃。
      示例：
    void wildPointerExample() {       int* ptr;        // 未初始化，ptr是野指针       *ptr = 10;       // 可能导致程序崩溃   }5. C++ RAII原则

      RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）是一种重要的内存管理原则。
      它强调在构造对象时获取资源，并在对象销毁时开释资源。智能指针和标准库容器（如std::vector）都遵照RAII原则，可以主动管理内存的分配和开释，镌汰了手动管理的贫苦。遵照RAII原则可以有用镌汰内存管理的错误，提高程序的安全性和健壮性。
     示例：
   #include   #include   void raiiExample() {     std::vector vec = {1, 2, 3, 4, 5};  // 利用 vector 主动管理内存     // vector 脱离作用域时主动开释内存  }
免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！更多信息从访问主页：qidao123.com:ToB企服之家，中国第一个企服评测及商务社交产业平台。

---

欢迎光临 ToB企服应用市场:ToB评测及商务社交产业平台 (https://dis.qidao123.com/)

Powered by Discuz! X3.4