C++使用動態內存分配的原因解說

上節我們講瞭C++程序的內存分佈。C++程序的內存分佈
本節來介紹為什麼要進行內存分配。

按需分配,根據需要分配內存,不浪費。
內存拷貝函數void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n);
從源src中拷貝n字節的內存到dest中。需要包含頭文件#include <string.h>

#include <stdio.h>  
#include <string.h>

using namespace std;

int main() {
    int a[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

    int* b;
    b = new int[15];

    //從a拷貝10 * 4字節的內存到b
    memcpy_s(b, sizeof(int) * 10, a, sizeof(int) * 10);

    //進行賦值
    for(int i = sizeof(a) / sizeof(a[0]); i < 15; i++){
        *(b + i) = 15;
    }
    
    for (int i = 0; i < 15; i++) {
        printf("%d ", b[i]);
    }


    return 0;
}

輸出結果:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 15 15 15 15

在這裡插入圖片描述

被調用函數之外需要使用被調用函數內部的指針對應的地址空間

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>

using namespace std;

//定義一個指針函數
void* test() {
    void* a;
    //分配100*4個字節給a指針
    //mallocC語言的動態分配函數
    a = malloc(sizeof(int) * 100);
    if (!a) {
        printf("內存分配失敗!");
        return NULL;
    }

    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        *((int*)a + i) = i;
    }

    return a;
}

int main() {
    //test()返回void*的內存,需要強轉換
    int* a = (int*)test();

    //打印前20個
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        printf("%d ", a[i]);
    }

    //C語言的釋放內存方法
  free(a);

    return 0;
}

輸出結果:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

此處在main函數中使用瞭在test()函數中分配的動態內存重點地址。

也可以通過二級指針來保存,內存空間:

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>

using namespace std;

//定義一個指針函數
void test(int **a) {

    *a = (int*)malloc(sizeof(int) * 100);
    if (!*a) {
        printf("內存分配失敗!");
        exit(0);
    }

    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        *(*a + i) = i;
    }
}

int main() {
    //test()返回void*的內存,需要強轉換
    int* a;
    test(&a);

    //打印前20個
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        printf("%d ", a[i]);
    }

    free(a);

    return 0;
}

突破棧區的限制,可以給程序分配更多的空間。
棧區的大小有限,在Windows系統下,棧區的大小一般為1~2Mb

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>

using namespace std;

void test() {
    //分配一個特別大的數組
    int a[102400 * 3];// 100k * 3 * 4 = 1200K
    a[0] = 0;
}

int main() {
    test();

    return 0;
}

點運行會出現Stack overflow的提示(棧區溢出!)。
修改:

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>

using namespace std;

void test() {
    //在堆中分配一個特別大的數組1G
    //在Windows 10 系統限制的堆為2G
    int* a = (int*)malloc(1024 * 1000 * 1000 * 1); //1G
    a[0] = 0;
}

int main() {
    test();

    return 0;
}

成功運行!但是分配兩個G的動態內存,就會報錯,這個時候分配失敗,a = NULL;

總結:使用堆分三個點。

1、按需分配,根據需要分配內存,不浪費。
2、被調用函數之外需要使用被調用函數內部的指針對應的地址空間。
3、突破棧區的限制,可以給程序分配更多的空間。

本節介紹瞭為什麼使用動態內存分配,下節我們介紹動態內存的分配、使用、釋放。

到此這篇關於C++使用動態內存分配的原因解說的文章就介紹到這瞭,更多相關C++使用動態內存分配內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet!