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C中的栈和堆是用于存储变量和对象的两个主要内存区域。栈是一种自动分配和释放内存的区域#xff0c;用于存储局部变量和函数调用的上下文。栈上的内存分配和释放是自动进行的#xff0c;无需手动管理。堆是动态分配内存的区域#xff0c;用于存储动态创建的对象和…堆栈
C中的栈和堆是用于存储变量和对象的两个主要内存区域。栈是一种自动分配和释放内存的区域用于存储局部变量和函数调用的上下文。栈上的内存分配和释放是自动进行的无需手动管理。堆是动态分配内存的区域用于存储动态创建的对象和数据结构。堆上的内存分配和释放需要手动进行通过使用 new / malloc 和 delete / free 运算符或者使用智能指针等机制。 堆(Heap) 堆是在程序运行时动态分配内存的区域用于存储动态创建的对象和数据结构。 在堆上分配的内存需要手动进行管理通过使用 new 和 delete 运算符或者智能指针等机制进行内存的分配和释放。 堆上的内存可以在任何时候进行分配和释放而不受作用域的限制。 int* ptr new int; // 动态分配一个整型内存块
*ptr 5;
delete ptr; // 释放内存栈(tack) 栈是基于线程而言的每条线程都有属于自己的栈区。 栈是一种自动分配和释放内存的区域用于存储局部变量和函数调用的上下文。 栈上的内存分配和释放是自动进行的无需手动管理。 栈上的内存分配和释放遵循“先进后出”的原则即最后进入栈的变量最先离开。 void foo()
{int x 5; // 在栈上分配整型变量// ...
} // 函数结束栈上的变量自动释放栈上分配的内存特点 栈上分配的内存空间相对较小受限于编译器和操作系统的设置。通常在几兆字节到几十兆字节之间。栈上的内存分配和释放速度较快仅涉及移动栈指针。栈上的内存分配是按照严格的顺序进行的无法随机访问。 堆和栈的比较 堆和栈都是用于存储数据的内存区域但它们有不同的特点和用途。堆适用于动态分配内存可以在任何时候进行分配和释放适用于需要灵活管理内存的情况。栈适用于自动分配和释放内存适用于局部变量和函数调用的上下文。 内存 new 动态分配单个对象 使用new运算符可以在堆上动态分配单个对象的内存并返回指向该内存的指针。 语法new 类名; 或 new 类名(参数); int* ptr new int; // 动态分配一个整型对象
*ptr 5; // 对分配的内存进行操作
delete ptr; // 释放内存底层执行 动态分配对象数组 使用new运算符可以在堆上动态分配对象数组的内存并返回指向该内存的指针。 语法new 类名[数组大小]; int* arr new int[5]; // 动态分配一个包含5个整型元素的数组
for (int i 0; i 5; i)
{arr[i] i;
}
delete[] arr; // 释放内存delete 释放单个对象内存 使用delete运算符可以释放通过new运算符分配的单个对象的内存。 语法delete 指针; int* ptr new int; // 动态分配一个整型对象
*ptr 5;
delete ptr; // 释放内存释放对象数组内存 使用delete[]运算符可以释放通过new运算符分配的对象数组的内存。 语法delete[] 指针; #include iostreamint main()
{//new - malloc//delete - free//Cint* p1 (int*)malloc(sizeof(int));if (p1){free(p1);p1 NULL;}int* p2 (int*)malloc(sizeof(int) * 10);if (p2){free(p2);p2 NULL;}//CPPint* p3 new int;if (p3){delete p3;p3 NULL;}int* p4 new int(10);if (p4){delete p4;p4 NULL;}int* p5 new int[10];if (p5){delete[] p5;p5 NULL;}return 0;
}内存失败处理 在使用new运算符分配内存时如果内存不足或分配失败会抛出std::bad_alloc异常。因此需要在代码中适当处理异常情况 可以使用try-catch语句块来捕获并处理异常。 #include iostreamvoid Exception_CPP()
{try{//可能会出现错误的代码long long* p new long long[0xFFFFFFF];delete[] p;}catch (const std::exception Error){//出现异常捕获处理异常std::cout Exception - Error.what() std::endl;}}int main()
{Exception_CPP();return 0;
}智能指针
在C中智能指针是一种用于管理动态分配的内存资源的工具。它们以对象的形式封装了原始指针并提供了自动化的内存管理和资源释放从而减少内存泄漏和悬挂指针等问题。智能指针主要有两种类型shared_ptr和unique_ptr。 shared_ptr shared_ptr是一种引用计数智能指针用于多个指针共享同一个对象。它会跟踪有多少个shared_ptr指向同一块内存并在不再需要时自动释放该内存。 创建 std::shared_ptrint ptr std::make_sharedint(42);引用计数 std::shared_ptrint ptr1 std::make_sharedint(42);
std::shared_ptrint ptr2 ptr1; // 引用计数递增std::cout ptr1.use_count() std::endl; // 输出2引用计数为2解引用 std::shared_ptrint ptr std::make_sharedint(42);
std::cout *ptr std::endl; // 输出42重置指针 std::shared_ptrint ptr std::make_sharedint(42);
ptr.reset(); // 释放资源引用计数减少if (ptr nullptr) {std::cout 智能指针为空 std::endl;
}unique_ptr unique_ptr是一种独占式智能指针用于唯一地拥有一个对象。它提供了对动态分配的内存的所有权并在不再需要时自动释放该内存。 创建 std::unique_ptrint ptr std::make_uniqueint(42);移动语义 std::unique_ptrint ptr1 std::make_uniqueint(42);
std::unique_ptrint ptr2 std::move(ptr1); // 移动语义ptr1不再拥有资源if (ptr1 nullptr)
{std::cout ptr1不再拥有资源 std::endl;
}解引用 std::unique_ptrint ptr std::make_uniqueint(42);
std::cout *ptr std::endl; // 输出42释放资源 std::unique_ptrint ptr std::make_uniqueint(42);
ptr.release(); // 释放资源但不销毁指针if (ptr nullptr)
{std::cout unique_ptr已释放资源 std::endl;
}
