C++相关概念和易错语法(9)(变量的存储、new和delete混用分析)

2024-04-29 09:52

本文主要是介绍C++相关概念和易错语法(9)(变量的存储、new和delete混用分析),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1.变量的存储

当我们运行代码时,相关的变量、函数都暂存在内存的不同区域,接下来我就分析一下易错的几种情况:

(1)局部变量:

a.仅static修饰

单独有static修饰(无const)的变量,存放在静态区。但是我们要清楚这指的是static修饰的变量,而不是static修饰的函数!static修饰的函数只会改变它的链接属性,而不会改变它的存储位置。static函数和普通函数一样都存到栈区。

b.const修饰

首先我们先来分析字符串常量是存储在哪的,以及当我们使用指针来访问时指针又存在哪。

如果我们使用数组的形式来存储呢?

我们会发现,现在p、q数组又是在栈上了,这是为什么呢?

这是数组,那么对于其他变量,当有const修饰的时候如何存储呢?

c.static和const同时修饰

这个可以说是一种比较特殊的情况,变量具有static和const两种属性,那么这种变量既可以存在常量区,也可以存在静态区,这一点取决于编译器,我们可以去验证我们编译器的选择。

当然也可以存到静态区,两种处理都合理。

d.无修饰

不考虑堆区的情况下,无修饰变量都是存储在栈区的。

其中着重理解常量字符串的存储。首先如果用指针来管理常量字符串肯定是行不通的,因为这涉及到了权限的放大,我们只有用数组来管理。如char arr[10] = "Hello",但这样存储逻辑又是怎样的呢?

注意数组是开辟了空间的,会发生复制操作,就算是常量字符串储存在代码段,也要拷贝过来。拷贝就不会涉及权限放大的问题了。

(2)全局变量:

a.无修饰和仅static修饰

都是存放在静态区

b.const修饰

c.const和static同时修饰

分析和上面相似,这种情况要取决于编译器的选择,都合理,没必要纠结。

(3)堆区

只要涉及主动内存开辟,new或malloc等,则都是在堆区存数据的(不管全局或局部,有没有const、static修饰),这个最好判断

2.new和delete的配套问题

当我们使用C++的操作符new、new[]、delete、delete[]时我们一定要配套使用,最好不要和malloc、free混用,下面分析原因:

(1)当使用内置类型及内置类型的数组时,混用不会有任何影响。

(2)当使用类的时候就要注意规避混用了,因为在数据存储上有了不同之处。

当我们创建类的数组时,使用new[],因为使用它可以在开辟空间的时候调用构造函数,而其它开辟空间的方式就没有这个功能。

在这里我们要注意new[]本质是去调用operator new[],operator new[]去调用operator new,operator new去调用malloc,从上面看出不能用operator new[]去替换new[](更不用说operator new和malloc),两者有着功能上显著的区别。

delete[]本质是去调用operator delete[],operator delete[]去调用operator delete,operator delete去调用free,那么delete[]是否能被替换呢?

很显然,delete[]也有着独特的功能,没有办法被替换,这个功能就是自动调用析构函数,这和new[]相呼应。但是和上面的new[]不同,这里直接报错了,一定还有什么特性导致了这一结果。

我们先来看new[]后的数组的大小

我们发现开辟空间的大小是44,具体内存情况如下

我们发现如果这个时候直接去调用operator delete[]、operator delete、delete、free就会导致释放的内存起始位置发生了位移,这就会导致报错,而delete[]就会先从前4个字节开始,先读取个数,然后释放空间时按照元素个数去调用它们的析构函数,这点非常关键,这也是为什么会多出来这4个字节的原因。

如果类没有显式实现析构函数,那么就意味着不会多开辟那4个字节,也就不会报错,这个时候混用不会导致程序崩溃。

但是这样使用会导致无法正常调用析构函数,在有主动开辟内存时会导致内存泄漏,不要使用。

(3)总结:

a.new、delete会主动调用自定义类型的构造和析构函数,也可以初始化,这是malloc无法替代的

new、delete本质是调用构造(析构)+operator new(delete)全局函数,operator new(delete)本质是去调用malloc(free),对于operator new(delete)函数传的参数和malloc(free)一样

b、new[]、delete[]会主动调用自定义类型每个元素的构造和析构函数,也可以初始化,这是malloc无法替代的

new[]、delete[]本质是调用每个元素的构造(析构)+operator new[](delete[])全局函数,operator new[](delete[])会算好要开辟(回收)空间的大小,再去调用operator new(delete),operator new(delete)本质是去调用malloc(free),对于operator new(delete)函数传的参数和malloc(free)一样

c、有且仅有在使用new[]并且对象是自定义类型时才会多开辟4个字节存储个数,只有delete[]才会尝试读取前4个字节找到个数。delete[]不会一定去读前4个字节,它会自动识别的。

这篇关于C++相关概念和易错语法(9)(变量的存储、new和delete混用分析)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/945767

相关文章

C++ move 的作用详解及陷阱最佳实践

《C++move的作用详解及陷阱最佳实践》文章详细介绍了C++中的`std::move`函数的作用,包括为什么需要它、它的本质、典型使用场景、以及一些常见陷阱和最佳实践,感兴趣的朋友跟随小编一起看... 目录C++ move 的作用详解一、一句话总结二、为什么需要 move?C++98/03 的痛点⚡C++

JAVA项目swing转javafx语法规则以及示例代码

《JAVA项目swing转javafx语法规则以及示例代码》:本文主要介绍JAVA项目swing转javafx语法规则以及示例代码的相关资料,文中详细讲解了主类继承、窗口创建、布局管理、控件替换、... 目录最常用的“一行换一行”速查表(直接全局替换)实际转换示例(JFramejs → JavaFX)迁移建

Spring Boot Interceptor的原理、配置、顺序控制及与Filter的关键区别对比分析

《SpringBootInterceptor的原理、配置、顺序控制及与Filter的关键区别对比分析》本文主要介绍了SpringBoot中的拦截器(Interceptor)及其与过滤器(Filt... 目录前言一、核心功能二、拦截器的实现2.1 定义自定义拦截器2.2 注册拦截器三、多拦截器的执行顺序四、过

详解C++ 存储二进制数据容器的几种方法

《详解C++存储二进制数据容器的几种方法》本文主要介绍了详解C++存储二进制数据容器,包括std::vector、std::array、std::string、std::bitset和std::ve... 目录1.std::vector<uint8_t>(最常用)特点:适用场景:示例:2.std::arra

C++构造函数中explicit详解

《C++构造函数中explicit详解》explicit关键字用于修饰单参数构造函数或可以看作单参数的构造函数,阻止编译器进行隐式类型转换或拷贝初始化,本文就来介绍explicit的使用,感兴趣的可以... 目录1. 什么是explicit2. 隐式转换的问题3.explicit的使用示例基本用法多参数构造

C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解

《C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript的性能对比全面讲解》:本文主要介绍C++,C#,Rust,Go,Java,Python,JavaScript性能对比全面... 目录编程语言性能对比、核心优势与最佳使用场景性能对比表格C++C#RustGoJavapythonjav

C++打印 vector的几种方法小结

《C++打印vector的几种方法小结》本文介绍了C++中遍历vector的几种方法,包括使用迭代器、auto关键字、typedef、计数器以及C++11引入的范围基础循环,具有一定的参考价值,感兴... 目录1. 使用迭代器2. 使用 auto (C++11) / typedef / type alias

C++ scoped_ptr 和 unique_ptr对比分析

《C++scoped_ptr和unique_ptr对比分析》本文介绍了C++中的`scoped_ptr`和`unique_ptr`,详细比较了它们的特性、使用场景以及现代C++推荐的使用`uni... 目录1. scoped_ptr基本特性主要特点2. unique_ptr基本用法3. 主要区别对比4. u

C++11中的包装器实战案例

《C++11中的包装器实战案例》本文给大家介绍C++11中的包装器实战案例,本文结合实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考下吧... 目录引言1.std::function1.1.什么是std::function1.2.核心用法1.2.1.包装普通函数1.2.

C++多线程开发环境配置方法

《C++多线程开发环境配置方法》文章详细介绍了如何在Windows上安装MinGW-w64和VSCode,并配置环境变量和编译任务,使用VSCode创建一个C++多线程测试项目,并通过配置tasks.... 目录下载安装 MinGW-w64下载安装VS code创建测试项目配置编译任务创建 tasks.js