C++內(nèi)存管理庫(kù)函數(shù)

C++ 提供了一些內(nèi)存管理庫(kù)函數(shù)，這些函數(shù)可以幫助程序員更有效地管理內(nèi)存。以下是一些常用的 C++ 內(nèi)存管理庫(kù)函數(shù)：

1. new 和 delete：這兩個(gè)運(yùn)算符用于動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和釋放。new 在堆上為對(duì)象分配內(nèi)存，并返回指向該對(duì)象的指針。delete 用于釋放由 new 分配的內(nèi)存。

int* p = new int; // 分配一個(gè)整數(shù)的內(nèi)存空間
*p = 42;           // 給這個(gè)整數(shù)賦值
delete p;          // 釋放內(nèi)存

2. new[] 和 delete[]：這兩個(gè)運(yùn)算符用于分配和釋放動(dòng)態(tài)數(shù)組。new[] 在堆上為數(shù)組分配內(nèi)存，并返回指向數(shù)組第一個(gè)元素的指針。delete[] 用于釋放由 new[] 分配的內(nèi)存。

int* arr = new int[5]; // 分配一個(gè)包含5個(gè)整數(shù)的數(shù)組
arr[0] = 42;            // 給數(shù)組的第一個(gè)元素賦值
delete[] arr;           // 釋放內(nèi)存

3. malloc() 和 free()：這兩個(gè)函數(shù)是 C 語(yǔ)言中的內(nèi)存管理函數(shù)，也可以在 C++ 中使用。malloc() 用于分配指定大小的內(nèi)存塊，并返回指向該內(nèi)存塊的指針。free() 用于釋放由 malloc() 分配的內(nèi)存。

#include <cstdlib>

int* p = (int*) malloc(sizeof(int)); // 分配一個(gè)整數(shù)的內(nèi)存空間
*p = 42;                              // 給這個(gè)整數(shù)賦值
free(p);                               // 釋放內(nèi)存

注意：在 C++ 中，通常建議使用 new 和 delete（或 new[] 和 delete[]）來(lái)管理內(nèi)存，而不是使用 malloc() 和 free()，因?yàn)樗鼈兛梢宰詣?dòng)調(diào)用對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。

4. calloc() 和 realloc()：這兩個(gè)函數(shù)也是 C 語(yǔ)言中的內(nèi)存管理函數(shù)，可以在 C++ 中使用。calloc() 用于分配指定數(shù)量和大小的內(nèi)存塊，并將內(nèi)存初始化為零。realloc() 用于調(diào)整之前分配的內(nèi)存塊的大小。

#include <cstdlib>

int* arr = (int*) calloc(5, sizeof(int)); // 分配一個(gè)包含5個(gè)整數(shù)的數(shù)組，并將所有元素初始化為零
arr[0] = 42;                             // 給數(shù)組的第一個(gè)元素賦值

// 調(diào)整數(shù)組大小
int* new_arr = (int*) realloc(arr, 10 * sizeof(int));
if (new_arr != nullptr) {
    arr = new_arr;
} else {
    // 內(nèi)存分配失敗，處理錯(cuò)誤
}

free(arr); // 釋放內(nèi)存

5. aligned_alloc()：這個(gè)函數(shù)用于分配指定對(duì)齊要求的內(nèi)存塊。它接受兩個(gè)參數(shù)：對(duì)齊邊界和所需內(nèi)存大小。返回一個(gè)指向分配內(nèi)存的指針，如果分配失敗則返回 nullptr。

#include <cstdlib>

int* p = (int*) aligned_alloc(alignof(int), sizeof(int)); // 分配一個(gè)整數(shù)的內(nèi)存空間，對(duì)齊到 int 的對(duì)齊要求
if (p != nullptr) {
    *p = 42; // 給這個(gè)整數(shù)賦值
    free(p);  // 釋放內(nèi)存
} else {
    // 內(nèi)存分配失敗，處理錯(cuò)誤
}

6. posix_memalign()：這個(gè)函數(shù)用于分配指定對(duì)齊要求的內(nèi)存塊。它接受三個(gè)參數(shù)：一個(gè)指向指針的指針，用于存儲(chǔ)分配內(nèi)存的地址；對(duì)齊邊界；以及所需內(nèi)存大小。返回一個(gè)整數(shù)，表示操作是否成功。

#include <cstdlib>

void* ptr = nullptr;
int result = posix_memalign(&ptr, alignof(int), sizeof(int)); // 分配一個(gè)整數(shù)的內(nèi)存空間，對(duì)齊到 int 的對(duì)齊要求
if (result == 0) {
    int* p = static_cast<int*>(ptr);
    *p = 42; // 給這個(gè)整數(shù)賦值
    free(p);  // 釋放內(nèi)存
} else {
    // 內(nèi)存分配失敗，處理錯(cuò)誤
}

請(qǐng)注意，aligned_alloc() 和 posix_memalign() 在某些平臺(tái)上可能不可用。在使用這些函數(shù)之前，請(qǐng)確保檢查目標(biāo)平臺(tái)的文檔。