C/C++动态内存tcy

动态内存管理  2020/3/15C++推荐用容器1.1.概念：
1) 栈stack：在函数内部声明的所有变量都将占用栈内存。
2) 堆heap：这是程序中未使用的内存, 在程序运行时可用于动态分配内存。
3) 当对象在stack上时析构函数自动调用;在heap上时需调用delete后析构函数才会被执行
4) delete不能删除stack上指针值;只能删除heap上指针值(也就是new出来的对象)
1.2.头文件：malloc.h(ANSI标准建议用stdlib.h，但很多编译器可能不支持)
1.3.强制类型转换：char *arr = malloc( 200 * sizeof(char) );         // C 语言正确char *arr = (char *)malloc( 200 * sizeof(char) ); // C++必须强制类型转换1.4动态变长结构体：typedef StructType{ int id;char name[0];}sType;//占用4字节内存，name不占内存sType *s = NULL;  s = malloc(sizeof(*s) + 100);//sizeof(*s)=4;4字节给id成员用，100字节属于name成员s->id = 1010;strcpy(s->name,"hello");     //一结构体中只有一个可变长成员，且必是最后一个成员1.5.注意：
1)禁止访问空指针；在对指针赋值前,要确保没内存位置会变为孤立；
2)内存分配都应有分配/释放配对；只释放动态分配的内存；用free释放malloc,realloc,calloc;不能释放aligned_alloc内存分配函数分配的内存空间
3)释放结构化元素由内向外
4)正确处理返回动态分配的内存引用的函数返回值, 在引用中释放
5)内存释放后必须为指针赋一个新值NULL；指针被释放后, 指针变量本身并没有被删除；

2.函数：来实现对内存区域的堆上内存进行管理
1) void*calloc(size_t count,size_t size)         //C分配连续内存区域,每字节初始化为0
2) void*malloc(size_t size)                      //C分配连续内存区域,值未知//返回值：返回分配内存区域首字节地址或NULL
3) void *realloc(void *address, size_t newsize); //C调整已分配的内存区域//参数1指向堆内动态分配内存;参数1重分配大小(=0时返回NULL并不代表指针被释放)
4) void free(void *address);                     //C释放已分配的内存区域
5) new int[2]/delete[] p3.实例：
实例1：#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>int * p =NULL;p= (int *) malloc(sizeof(int) * 10);//从堆中动态分配40字节内存空间memset(p , 0 , sizeof(int)*10);     //内存空间初始化for(int i = 0;i < 10;i++)a = *(p+i);free(p);p=NULL;int * p1= NULL;p1 = (int *)calloc(10, sizeof(int));//不需要memset进行初始化free(p1);p1=NULL;

实例2：
2.1) int * arr = new int[M];           //C++ 1D数组M分配内存delete[] arr;                       //C++ 1D释放内存2.2) int ** arr = new int *[M];        //C++ 2D数组M*N分配内存for (int i = 0; i < M; i++)arr[i] = new int[N];for (int i = 0; i < M; i++)         //C++ 2D释放内存delete[] arrary[i];delete[] arr;2.3) int *** arr = new int **[M];      //C++ 3D数组M*N*H分配内存for (int i = 0; i < M; i++){arr[i] = new int *[N];for (int j = 0; j < N; j++)arr[i][j] = new int[H];}for (int i = 0; i < M; i++)        //C++ 3D释放内存{for (int j = 0; j < N; j++)delete[] arr[i][j];delete[] arr[i];}delete[] arr;
===========================================================================================实例3：
1)new类型检查；自动计算类型大小；分配内存的同时创建对象
2)内存先分配外层,在分配内层,释放则相反
3)返回值正确处理
int *_arr(void){return (int *)malloc(10 * sizeof(int));}int main()
{int *arr = _arr();for (int i = 0; i < 10; i++)arr[0] = i;for (int i = 0; i < 10; i++)printf("%d; ", arr[0]);free(arr);
}

实例4：
int * pvalue = NULL;
if (!(pvalue = new int))
{cout << "Error: out of memory." << endl;exit(1);
}
==============================================================================================
实例5：2D数组
#include <iomanip>#define M 3
#define N 4
#define H 2
using namespace std;int main(){int i, j, r = 0;int **p = new int *[M];//分配内存for (i = 0; i < M; i++)p[i] = new int[N];for (i = 0; i < M; i++)//数组初始化{for (j = 0; j < N; j++, r++)p[i][j] = r;}for (i = 0; i < M; i++)//显示{for (j = 0; j < N; j++)cout << setw(2) << p[i][j] << "; ";cout << endl;}for (i = 0; i < M; i++)//释放内存delete[] p[i];delete[] p;return 0;
}
===============================================================================================
实例6：3D数组
int main(){int i, j, k,r=0;int *** p = new int **[M];//分配内存for (i = 0; i < M; i++){p[i] = new int *[N];for (j = 0; j < N; j++)p[i][j] = new int[H];}for (i = 0; i < M; i++)   //数组初始化{for (j = 0; j < N; j++){for (k = 0; k < H; k++,r++)p[i][j][k] = r;}}for (i = 0; i < M; i++)   //显示{for (j = 0; j < N; j++){for (k = 0; k < H; k++, r++)cout << setw(2) << p[i][j][k] << "; ";cout << endl;}cout << endl;}for (i = 0; i < M; i++) //释放内存{for (j = 0; j < N; j++)delete[] p[i][j];}for (i = 0; i < H; i++){delete[] p[i];}delete[] p;
}

4.备注：
C++摒弃C中realloc()函数在C中realloc()可改变已分配内存区大小。他仅保证能工作于这样的数组之上：
它们被malloc()（或类似函数)分配，包含一些没有用户定义的复制构造函数(copy constructors)的对象
而且要记住与通常的期望相反，realloc()有时也必须复制它的参数数组。在C++中处理内存重新分配更好方法是使用标准库中容器如vector，并让它自我增长。
C++里没有realloc不是遗憾,而是精心选择和淘汰的结果。 在C里realloc一般而言是重新分配一块空间，然后把旧空间的内容copy到新空间里去。
而对象空间怎么copy？是copy字节还是用copy constructor？无论哪个都不合适。
那种想在原地(即首地址不动)就把申请内存空间扩大的思想不是一个好思想。如实在想做类似于realloc()函数操作参考：#include<iostream>
using namespace std;int main() {int *oldbuf = new int[5];int *newbuf = new int[10];for (int i = 0; i < 5; i++) { oldbuf[i] = i; }std::copy(oldbuf, oldbuf + 5, newbuf);delete[] oldbuf;for (int i = 5; i < 10; i++){newbuf[i] = i;}cout << "[";for (int i = 0; i < 10; i++){cout << newbuf[i] <<",";}cout<<"]"<<endl;//[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,]
}

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