《c++高级编程》笔记--内存管理

作者:fbysss
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关键字：C++内存管理
《c++高级编程》笔记
1.new关键字
使用关键字new时，内存是在堆(heap)里分配的，不使用new，内存是在堆栈(stack)分配的。
句柄handle一般用来描述一个指针的指针。
之所以使用“句柄”，是因为句柄允许底层软件在必要时移动内存。
使用new的时候，会返回一个指针，并且必须要把这个指针存储到一个变量中。否则就成了孤立内存，因为没法释放了。

比如new int;这句话可以编译通过，但是无法管理。
new 与malloc的区别：
new 不仅仅可以分配内存空间，而且会构造对象，也就是说，在调用new时，会调用对象的构造函数。同理，delete会调用协构函数，而free不会。
建议只使用new和delete
2.数组
int len = 3;
//int * dynaArray = new int[len];//可以通过
int arr[len] ;//编译不通过，len必须是常量
dynaArray 只能说是半动态数组，运行期间要动态自由的改变数组长度，只能用vector了。
使用new给数组分配内存时，只能使用指针变量。int dynaArray[]=new int[len]是不可以的。
realloc()是c遗留函数，作用是按照新容量分配一个内存块，把旧数据移动到新位置，从而有效地改变数组长度。但建议在c++中不要使用。
new 一个对象数组的时候，比如Simple * mySimpleArray= new Simple[4]
Simple的构造函数会执行四次（很显然。不过就是创建多个对象）。
删除数组用delete[],但只有数组中的元素是纯对象时才会调用协构函数，也就是数，只是对于一维数组来讲的。多维数

组或者指针数组，就需要分别处理，分配内存也同样如此。
Simple ** mySimplePtrArray= new Simple*[4];
//单独分配：
for (int i = 0 ; i <4 ; i++){
mySimplePtrArray[i] = new Simple();
}
//单独释放：
for (int i = 0 ; i <4 ; i++){
delete mySimplePtrArray[i];
}
//最后释放数组本身:
delete[] mySimplePtrArray;

new 与delete配对使用
new []与delete[]配对使用。
3.多维数组
多维数组在内存中实际上是按照如一维数组那样顺序存放的。
要注意一点：多维数组不能像上面的一维数组那样初始化时长度为变量。
char ** board = new char[i][j]是编译不通过的。char[1][j] char[i][1]同样不行。
因为new分配是基于堆的，为其分配的内存是不连续的。正确的做法是，必须先为基于对的数组的第一维分配一个连续的

数组。该数组的每个元素实际上是指向另一个数组的指针，后面这个数组存储了对应第二维下标的元素。
char** allocateCharacterBoard(int xDimension,int yDimension)
{
char **myArray = new char * [xDimension];//分配第一维数组
for (int i = 0 ; i < xDimension; i ++)
{
myArray[i] = new char [yDimension];//分配子数组
}
}

释放内存：
void releaseCharacterBoard(char** myArray,int xDimension)//由于编译器无法识别数组长度，所以需要单独传入
{
for (int i = 0 ; i< xDimension; i ++){
delete[] myArray[i]; //释放子数组
}
delete[] myArray; //释放第一维数组。
}
问题：参考上面的程序，为何这里可以用new char[yDimension]分配，delete[]删除子数组，上面的程序却不可以呢？
实际上，仔细看看就知道了，还是一样的。只不过上面是一个一维数组，每个元素为指针罢了。

--数组是指针，但指针不一定是数组
比如指针参数可以用数组传入，而int * a = new int; a[1]就不知道是什么了，虽然能编译通过。
4.字符串
c语言中的字符串，长度是实际字符串长度（strlen函数）+1，因为有一个'/0'.
char msg [2]="/0";
strcat(msg,"123456789");
可以。但是char msg[1]="/0";错误，因为数组长度太小。

char *msg = new char[1];
strcpy(msg,"123456789");
可以通过，但是存在严重隐患，因为msg的预留空间太小，虽然msg可以正常显示了，但紧跟其后面的内容有就被覆盖掉了，一定要小心，strcpy,strcat都存在类似问题

推荐使用string来管理字符串。string.c_str()函数可以转换为c风格的字符串。
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char * prt= "hello";相当于const char* ptr = "hello";也就是说使用
ptr[1]='a';运行时会报错，因为字符串常量在内存中只有一个实例，该内存只读。
char stackArray[]="hello"; stackArray[1]='a'就可以了。
因为基于栈的变量在任何情况下都不可能引用其他地方的内存。
4.指针运算
myArray[2] 等价于 *(myArray+2)
5.函数指针
好处是可以把函数作为一个参数，这样，函数的具体实现可以根据需要进行替换。
6.内存泄露相关
--valgrind是linux下查找内存泄露的一个工具
--二次删除与无效指针
二次删除：
delete(ptr);
doSomething();//假设这里占用了刚才释放的内存空间
delete(ptr);//二次删除，把doSomething所占空间释放了，隐患。
无效指针：
delete(ptr);
ptr还可以用。但内容已经不知道是什么了。
--访问越界指针
比如一个字符串指针，按照设计，在'/0'之前操作是安全的，一旦超出这个范围，可能覆盖掉别的内容，从而导致程序崩溃。一个错误的例子：
void fillWithM(char * inStr)
{
int i = 0 ;
while(inStr[i]!='/0'){
inStr[i] = 'm';
i++;
}
}
本意是填充字符串为m，殊不知很可能这个字符串丢掉了'/0'，结果，后面的内容就不能保证是否被覆盖了。
--智能指针auto_ptr可以把动态分配的对象在超出作用域时释放。语法很难看，等需要再研究。

另外要注意局部指针问题，因为指针是在函数内部分配的，调用该函数之后，很容易忘记去delete该指针，所以最好是先分配，再传入参数，再释放。