c++ 堆栈和内存管理

stack(栈)，heap(堆)

Stack:是存在于某作用域(scope)的一个内存空间(memory space)。例如当你调用函数，函数本身即会形成一个stack用来放置它所接收的参数，返回地址，及局部对象(local object)。

Heap:或称system heap，是指由操作系统提供的一块global内存空间，程序可动态分配(dynamic allocated)从中获得若干区域(blocks)。

stack objects的生命期

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class Complex  { ... };
...

{
    Complex c1(1,2);
}

c1便是所谓stack object，其生命在作用域(scope)结束之际结束。
这种作用域内的object，又称为auto object，因为它会被自动清理。

static local objects的生命期

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class Complex  { ... }
...

{
    static Complex c2(1,2);
}

c2便是所谓static object，其生命在作用域(scope)结束之后仍然存在，直到整个程序结束。

global objects的生命期

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class Complex  { ... };
...
Complex c3(1,2);

int main()
{
    ...
}

c3便是所谓global object，其生命在整个程序结束之后才结束。也可以把它视为一种static object，其作用域是整个程序。

heap objects的生命期

正确写法：

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class Comliex  { ... };
...

{
    Complex* p = new Complex;
    ...
    delete p;
}

p所指的便是heap object，其生命在它被delete之际结束。

错误写法：

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class Complex  { ... };
...

{
    Complex* p = new Complex;
}

以上出现内存泄漏(memory leak)，因为当作用域结束,p所指的heap object仍然存在，但指针p的生命却结束了，作用域之外再也看不到p。

new和delete

new：先分配memory，再调用ctor

new一个东西的过程为：先分配内存空间（memory），再转型，最后进行构造。

Complex* pc = new Complex(1,2);

编译器转换为：

Complex pc;

void mem = operator new( sizeof(Complex) ); //分配内存，其内部调用malloc(n)

pc = static_cast<Complex*>(mem); //转型

pc->Complex::Complex(1,2); //构造函数

1、在分配内存时，operator new是c++中一个特殊的带空格的函数，内部调用了malloc(n)函数。这步过后，pc会指向一个具有两个连续“double”类型大小的一段内存空间。

2、static_cast是类型转换函数，这一步在这里可以不必详究。

3、类型名（::后的Complex）和类名（::前的Complex）相同，可见这是个构造函数。pc指针指向这个构造函数，就是把这段内存空间内的值初始化为构造的值。由于成员函数都有一个隐藏的this指针指向调用他的对象，这一行代码应该用如下方式去理解:

pc->Complex::Complex(/this，/ 1, 2);//这里的this就是pc，返回pc这根指针

经过以上三步，new的操作就得以完成。

delete：先调用dtor，再释放memory

delete一个东西的过程为：先调用析构函数，后释放内存（memory）。

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String* ps = new String("Hello");
...
delete ps;

编译器转化为：

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String::~String(ps);  //析构函数，释放指针所指的空间
operator delete(ps);  //释放内存，释放指针；内部调用free(ps)

1、调用析构函数，是为了把指针指向的动态分配的那部分内存先杀掉，至于字符串本身，也就是ps只是一根指针而已。
2、释放内存用了operator delete函数，这也是c++中一个特殊的带空格的函数，内部调用了free(ps)函数。这里把字符串本身，也就是ps这根指针杀掉。

转载https://blog.csdn.net/qq_29821795/article/details/119619722