C++用new創(chuàng)建對象和不用new創(chuàng)建對象的區(qū)別解析
我們都知道C++中有三種創(chuàng)建對象的方法,如下:
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
private:
int n;
public:
A(int m):n(m)
{
}
~A(){}
};
int main()
{
A a(1); //棧中分配
A b = A(1); //棧中分配
A* c = new A(1); //堆中分配
delete c;
return 0;
}
第一種和第二種沒什么區(qū)別,一個(gè)隱式調(diào)用,一個(gè)顯式調(diào)用,兩者都是在進(jìn)程虛擬地址空間中的棧中分配內(nèi)存,而第三種使用了new,在堆中分配了內(nèi)存,而棧中內(nèi)存的分配和釋放是由系統(tǒng)管理,而堆中內(nèi)存的分配和釋放必須由程序員手動釋放,所以這就產(chǎn)生一個(gè)問題是把對象放在棧中還是放在堆中的問題,這個(gè)問題又和堆和棧本身的區(qū)別有關(guān):
這里面有幾個(gè)問題:
1.堆和棧最大可分配的內(nèi)存的大小
2.堆和棧的內(nèi)存管理方式
3.堆和棧的分配效率
首先針對第一個(gè)問題,一般來說對于一個(gè)進(jìn)程棧的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于堆的大小,在linux中,你可以使用ulimit -s (單位kb)來查看一個(gè)進(jìn)程棧的最大可分配大小,一般來說不超過8M,有的甚至不超過2M,不過這個(gè)可以設(shè)置,而對于堆你會發(fā)現(xiàn),針對一個(gè)進(jìn)程堆的最大可分配的大小在G的數(shù)量級上,不同系統(tǒng)可能不一樣,比如32位系統(tǒng)最大不超過2G,而64為系統(tǒng)最大不超過4G,所以當(dāng)你需要一個(gè)分配的大小的內(nèi)存時(shí),請用new,即用堆。
其次針對第二個(gè)問題,棧是系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),對于進(jìn)程/線程是唯一的,它的分配與釋放由操作系統(tǒng)來維護(hù),不需要開發(fā)者來管理。在執(zhí)行函數(shù)時(shí),函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上創(chuàng)建,函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時(shí),這些存儲單元會被自動釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中,效率很高,不同的操作系統(tǒng)對棧都有一定的限制。 堆上的內(nèi)存分配,亦稱動態(tài)內(nèi)存分配。程序在運(yùn)行的期間用malloc申請的內(nèi)存,這部分內(nèi)存由程序員自己負(fù)責(zé)管理,其生存期由開發(fā)者決定:在何時(shí)分配,分配多少,并在何時(shí)用free來釋放該內(nèi)存。這是唯一可以由開發(fā)者參與管理的內(nèi)存。使用的好壞直接決定系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定。
由上可知,但我們需要的內(nèi)存很少,你又能確定你到底需要多少內(nèi)存時(shí),請用棧。而當(dāng)你需要在運(yùn)行時(shí)才知道你到底需要多少內(nèi)存時(shí),請用堆。
最后針對第三個(gè)問題,棧是機(jī)器系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),計(jì)算機(jī)會在底層對棧提供支持:分配專門的寄存器存放棧的地址,壓棧出棧都有專門的指令執(zhí)行,這就決定了棧的效率 比較高。堆則是C/C++函數(shù)庫提供的,它的機(jī)制是很復(fù)雜的,例如為了分配一塊內(nèi)存,庫函數(shù)會按照一定的算法(具體的算法可以參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)/操作系統(tǒng))在 堆內(nèi)存中搜索可用的足夠大小的空間,如果沒有足夠大小的空間(可能是由于內(nèi)存碎片太多),就有可能調(diào)用系統(tǒng)功能去增加程序數(shù)據(jù)段的內(nèi)存空間,這樣就有機(jī)會 分 到足夠大小的內(nèi)存,然后進(jìn)行返回。顯然,堆的效率比棧要低得多。
由上可知,能用棧則用棧。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main()
{
int n,*p,i,j,m;
printf("本程序可對任意個(gè)整數(shù)排序;\n");
printf("請輸入整數(shù)的總個(gè)數(shù): ");
scanf("%d",&n);
p=(int *)calloc(n,sizeof(int)); //運(yùn)行時(shí)決定內(nèi)存分配大小
if(p==0) {
printf("分配失敗!\n");
exit(1);
}
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