C++对象内存模型1（堆栈模型）

对象内存模型

一. 栈（Stack） VS. 堆（heap）

• 栈 
  
  • 由系统自动管理，以执行函数为单位
  • 空间大小编译时确定（参数+局部变量）
  • 函数执行时，系统自动分配一个stack
  • 函数执行结束时，系统立即自动回收stack
• 堆 
  
  • 在c++中由程序员手动控制
  • 手动分配new和malloc
  • 手动释放delete和free
  • 具有全局性，总体无大小限制
  • 容易造成内存泄露

1. Myclass c(10); // 栈对象，空间大小在编译时确定，函数执行结束，系统立即回收

2. 

Myclass* func(){
    Myclass c(10);
    return &c; //返回栈内存地址，指针悬浮，极端错误！ 
}

3.

Myclass func(){
    Myclass c(10);
    Aclass a(100);     
    c.pa = &a;      //指向栈（local）对象，错！ 
    return c;          
} 

结论： 指针指向栈对象，就要极度小心，一般会有问题！

4

Myclass* func(){
    Myclass *pa = new Myclass();
    return pa;   //小范围看没问题，但违背谁分配谁释放原则，此例接受者不知道要delete 
}

总结返回指针问题：

返回栈指针： 完全错误

返回堆指针：释放可能有问题 ，易造成内存泄露

故一般不推荐

5 堆对象内存模型

6. 栈对象内存模型

 

二. 变量模型与使用 （对象，指针，引用； 声明，传参，返回值）

1. 声明与符号

“*” ： 声明时，指针

         用在指针前，解指针

“&”： 声明时，引用

        用在对象前，取地址

MyClass c;  //对象，一定在栈上

MyClass* pc;    //指针，要问自己是栈指针，还是堆指针

MyClass& c2 = c;    //引用，要问自己是栈引用，还是堆引用。本例为栈引用
                    // 举例堆引用 Myclass *pc2 = new Myclass();  Myclass& c3 = *pc2;  c3为堆引用

c = *pc;    //解指针， 可指向堆对象，也可以指向栈对象
                //pc指向哪里，*pc即为指向哪里的对象（堆/栈）
                //又c在栈上 再调用拷贝构造函数完成 c = *pc

pc = &c;    //取地址

 

2 传参分析

//对象
void func1(MyClass c) {    // 对象往往较大，开销大，一般不！
}
//指针
void func2(MyClass* pc) { // 成本ok，但无法区分堆/栈，有delete问题
}
//引用
void func3(MyClass& mc) { //推荐，不想双向传递用const
}

const& 为 pass by value好的替代品

void func3(const MyClass& mc) {
}

调用方法:

MyClass c1;
func1(c1);  //调用拷贝构造
func2(&c1); //不调用拷贝构造
func3(c1);  //不调用拷贝构造,注意参数就写值即可，参考笔记2，传递者无需知道接受者的接受方式。乱加符号可能变成取地址了

 

3. 返回值分析

返回对象分析：

MyClass func1() {
    MyClass c1;
    return c1;  //正确，调用拷贝构造
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return *pc2;  // 返回时调用拷贝构造，结束后pc2就取不到了，内存无法释放，一定存在内存泄露
}

 

返回指针分析：

MyClass* func2() {
    MyClass c1;
    return &c1;   //极端错误，返回栈对象指针
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return pc2;   //不推荐，可能内存泄露，违背谁调用谁释放原则
}

故返回指针一般不推荐

 

返回引用分析：

MyClass& func3() {
    MyClass c1;
    return c1;   //  极端错误，栈对象结束就消亡了
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return *pc2;  //可能存在内存泄露，有办法取到pc2，但一般人不会去做，也不知道要做
}

 

返回传入参数的引用，ok且推荐，常见还有this指针

MyClass& func4(MyClass& c) {
    return c;
}