内存管理函数

在 C++ 中，内存分配的方法与 C 有所不同，除了支持 C 中的 malloc、calloc、realloc 和 free 外，还引入了面向对象的内存管理方式。以下是 C++ 中常用的内存分配方法：

1. new 运算符

• 功能：在堆上分配内存，并调用构造函数来初始化对象。适用于单个对象和数组。

• 语法：

  • 分配单个对象：Type* ptr = new Type;

  • 分配数组：Type* ptr = new Type[size];

• 返回值：返回一个指向新分配内存的指针，如果分配失败会抛出 std::bad_alloc 异常。

• 例子：

  int* p = new int;      // 分配一个整数
  int* arr = new int[10]; // 分配存储 10 个整数的数组

2. delete 运算符

• 功能：释放由 new 分配的内存，并调用析构函数来清理对象。适用于单个对象和数组。

• 语法：

  • 释放单个对象：delete ptr;

  • 释放数组：delete[] ptr;

• 例子：

  delete p;       // 释放单个整数的内存
  delete[] arr;   // 释放数组的内存

3. malloc、calloc、realloc 和 free

• C++ 也支持 C 中的这些内存分配函数，不过它们不会调用构造函数或析构函数，因此适用于纯粹的内存管理，而不涉及对象的初始化和清理。

• 例子：

  int* p = (int*) malloc(sizeof(int));  // 使用 malloc 分配内存
  free(p);                              // 使用 free 释放内存

4. 智能指针（std::unique_ptr 和 std::shared_ptr）

• 功能：C++ 标准库中提供了智能指针，用于自动管理内存，避免手动调用 delete，降低内存泄漏的风险。

• 语法：

  • std::unique_ptr<Type> ptr = std::make_unique<Type>();

  • std::shared_ptr<Type> ptr = std::make_shared<Type>();

• 例子：

  #include <memory>
  
  std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(10);  // 创建一个 unique_ptr
  std::shared_ptr<int> sp = std::make_shared<int>(20); // 创建一个 shared_ptr

总结：

• new 和 delete：用于动态分配和释放对象，适合需要调用构造和析构函数的场景。

• malloc、calloc、realloc 和 free：用于传统的 C 风格的内存分配。

• 智能指针：推荐使用，提供了更安全和方便的内存管理方式。