从C++探究汇编.06

封装

  • 成员变量私有化,提供公共的getter和seter给外界去访问成员变量
struct Person {
private:
    int m_age;
public:
    void setAge(int age) {
        if (age <= 0) {
            m_age = 1;
        } else {
            m_age = age;
        }
    }

    int getAge() {
        return m_age;
    }
};
Person person;
    person.setAge(-4);
    cout << person.getAge() << endl;

内存空间的布局

每个应用都有自己独立的内存空间,其内存空间一般都有以下几大区域


  • 代码段
    用于存放代码
  • 数据段(全局区)
    用于存放全局变量等(永远在内存里)


  • 栈空间
    每调用一个函数就会给分配一段连续的栈空间,等函数调用完毕后会自动回收
    自动分配和回收


  • 堆空间
    需要主动去申请和释放

堆空间

为什么需要堆空间?

  • 在程序运行过程,为了能够自由控制内存的声明周期和大小,会经常使用堆空间的内存

  • 堆空间的申请/释放

mallloc/free
new/delete
new[]/delete[]

1.malloc, free:

放在函数里面,函数调完后,4个字节会自动回收吗?
不会
所以需要free(p); 将地址值放进去

void test() {
    int *p = (int *) malloc(4);
    *p = 10;
    free(p);
}

一些细节:

  • 能不能只释放其中的部分字节?
    不行。申请的连续的四个字节堆空间,回收也需要连续四个字节。

  • 类型取决于怎么用,也可以这样用:

char *p = (char *) malloc(4);
p[0] = 10;
p[1] = 11;
p[2] = 12;
p[3] = 13;
    
*p = 10;
*(p + 1) = 11;
*(p + 2) = 12;
*(p + 3) = 13;
    
free(p);
  • x86(32bit)示例
    栈空间的指针变量p指向堆空间的4个字节



    函数调用完毕,消失的是栈空间,堆空间并没有消失(需要free)

2.new/delete
int *p = new int;
*p = 10;

delete p;
char *p = new char;
*p = 10;

delete p;
3.new[]/ delete[]
char *p = new char[4];

delete[] p;

这时候不能用 delete p; 会导致只释放第一个字节

注意
  • 申请堆空间成功后,会返回那段内存空间的地址
  • 申请和释放必须是一对一的关系,不然可能会存在内存泄露
  • 很多高级编程语言不需要开发人员去管理内存,屏蔽了很多内存细节
堆空间的初始化:
struct Person {
    int m_age;

    Person() {
        memset(this, 0, sizeof(Person));
    }
};

// 全局区:成员变量初始化为0
Person g_person;

void test() {
    // 栈空间:没有初始化成员变量
    // Person person; 

    // 堆空间:没有初始化成员变量
    Person *p0 = new Person;
    // 堆空间:成员变量初始化为0
    Person *p1 = new Person();

    cout << g_person.m_age << endl;
    // cout << person.m_age << endl;
    cout << p0->m_age << endl;
    cout << p1->m_age << endl;
}

memset

怎么自由的清零字节数量和位置
可以通过memset函数
从地址,设置值,连续字节数量



截屏2021-11-04 上午9.55.26.png
  • memset函数是将较大的数据结构(比如对象、数组等)内存清零的比较快的方法

对象的内存

  • 对象的内存可以存在于3种地方

全局区(数据段):全局变量
栈空间:函数里面的局部变量
堆空间:动态申请内存(malloc、new等)

构造函数

  • 构造函数(也叫构造器),在对象创建的时候自动调用,一般用于完成对象的初始化工作

  • 特点

  • 函数名与类同名,无返回值(void都不能写),可以有参数,可以重载,可以有多个构造函数
  • 一旦自定义了构造函数,必须用其中一个自定义的构造函数来初始化对象
  • 注意
  • 通过malloc分配的对象不会调用构造函数
  • 一个广为流传的、很多教程\书籍都推崇的
    错误结论: 默认情况下,编译器会为每一个类生成空的无参的构造函数
  • 正确理解:在某些特定的情况下,编译器才会为类生成空的无参的构造函数
构造函数的调用
struct Person {
    int m_age;

    Person() {
        cout << "Person::Person()" << endl;
    }
};
默认情况下,成员变量的初始化
  • 如果自定义了构造函数,除了全局区,其他内存空间的成员变量默认都不会被初始化,需要开发人员手动初始化

  • 对象的初始化


析构函数

  • 析构函数(也叫析构器),在对象销毁的时候自动调用,一般用于完成对象的清理工作


  • 特点

函数名以~开头,与类同名,无返回值(void都不能写),无参,不可以重载,有且只有一个析构函数

  • 注意

通过malloc分配的对象free的时候不会调用析构函数

  • 构造函数、析构函数要声明为public,才能被外界正常使用
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