第3章 说一说“内存管理”的那点事儿
在C++的世界里,“烫”和“屯”是我们遇到得最多的两个汉字(限于VC用户)。可能有人不禁要问:这是为什么呢?
答案是:在VC中,栈空间未初始化的字符默认是-52,补码是0xCC。两个0xCC ,即0xCCCC在GBK编码中就是“烫”;堆空间未初始化的字符默认是-51,两个-51在GBK编码中就是“屯”。 二者都是未初始化的内存。
C++赋予了我们直接面对内存、操作内存的能力,但是内存管理却一直以来被认为是C++语言的一大难点。因为在C++语言中,缺少GC(垃圾回收器),内存管理需要程序员手动完成,并且还要为可能的失误承担后果。
正如下面的“代码故事”:
|
所以,我们要说说内存管理那点事儿,争取早日练就内存管理的高深技艺。
建议27:区分内存分配的方式
在C/C++语言中,用内存管理的水平去划分高手与菜鸟已经成为一种不成文的约定:可以从中获得更好的性能、更大自由的被称作C++高手,而程序经常面临着莫名其妙的崩溃,一遍遍的调试,费时又费力的则可能是菜鸟级别的。而这一切都源于那让人又爱又恨的C++内存管理的灵活性。其中,多样的内存分配方式就是其灵活性的最好例证之一。
一个程序要运行,就必须先将可执行的程序加载到计算机内存里,程序加载完毕后,就可以形成一个运行空间,并按照图3-1所示的那样进行布局。
代码区(Code Area)存放的是程序的执行代码;数据区(Data Area)存放的是全局数据、常量、静态变量等;堆区(Heap Area)存放的则是动态内存,供程序随机申请使用;而栈区(Stack Area)则存放着程序中所用到的局部数据。这些数据可以动态地反应程序中对函数的调用状态,通过其轨迹也可以研究其函数机制。其中,除了代码区不是我们能在代码中直接控制的,剩余三块都是我们编码过程中可以利用的。在C++中,数据区又被分成自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区,再加上堆区、栈区,也就是说内存被分成了5个区。这5种不同的分区各有所长,适用于不同的情况。
栈(Stack)区
在执行函数时,函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建,函数执行结束时这些存储单元将自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中,效率很高,但是所分配的内存容量有限。
堆(Heap)区
堆就是那些由new分配的内存块,其释放编译器不会管它,而是由我们的应用程序控制它,一般一个new就要对应一个delete。如果程序员没有释放掉,那么在程序结束后,操作系统就会自动回收。