类成员和显式堆/栈分配

Question

类成员和显式堆/栈分配

c++memorymemory-managementheap-memorystack-memory

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假设我们有以下4个类：

class A
{
    public:           
        A(void) : m_B()
        {
        }
    private:
        B m_B;
}

class B
{
    public:            
        B(void)
        {
           m_i = 1;
        }
    private:
        int m_i;
}

class C
{
    public:           
        C(void) 
        {
            m_D = new D();
        }
        ~C(void) 
        {
            delete m_D;
        }
    private:
        D *m_D;
}

class D
{
    public:           
        D(void)
        {
           m_i = 1;
        }
    private:
        int m_i;
}

假设有4种情况：

情况1：A在堆栈上外部分配，B在堆栈上内部分配

A myA1;

情况2：A在堆上外部分配，B在栈上内部分配。

A *myA2 = new A();

情况3：C 在栈上外部分配，D 在堆上内部分配。

C myC1;

第4种情况：C在堆上外部分配，D在堆上内部分配

C *myC2 = new C();

在每种情况下发生了什么？例如，在情况2中，我理解指针myA2在堆栈上分配，A对象存在于堆中，但是m_B属性呢？我认为它也在堆上分配了空间，因为对象存在于堆空间中，然后其属性超出作用域是没有意义的。如果这是正确的，那么外部堆分配会覆盖内部堆栈分配吗？

在情况3中，myC1在堆栈上分配，然而m_D在堆上分配。这里会发生什么？这两个部分是否跨越内存分开？如果我从析构函数中删除'delete m_D'，并且myC1超出范围，那么分配给m_D的堆空间是否会有内存泄漏？

如果有任何详细介绍此内容的教程/文章，我非常希望得到一个链接。

- kbirk

3个回答

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案例 1：所有内容都在“堆栈”上（自动存储）。当您退出作用域时，资源将被释放。

案例 2： myA2 存在于“堆”上，它的 m_B 也是如此，因此您只需担心释放 myA2 占用的资源。当 myA2 被销毁时，它的 m_B 也会自动销毁。

案例 3： myC1 存在于堆栈上，它的 m_D 指向堆上的一个 D，但是 C 析构函数负责删除它，因此当 myC1 超出其作用域时，所有动态分配的资源都会被清除。

案例 4： myC2 是动态分配的，因此必须删除它以释放占用的资源。删除它将调用其构造函数，该构造函数进而处理其 m_D，就像案例 3 中一样。

我不确定有多少关于文章的内容，但我建议阅读一些好的C++书籍

- juanchopanza

2

你的对象是一块有序的内存。对象不会在堆栈上分配其成员，而只是由其成员组成。

情况2：整个对象存在于堆中，这意味着它的所有成员都位于堆中。

情况3：整个对象存在于堆栈中。关键在于，作为myC1成员的不是D类实例，而是指向B的指针物理上成为myC1的成员。因此，myC1的成员位于堆栈上，并指向位于堆中的某个D实例。

- tonytony

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Mesop · Accepted Answer

我认为你混淆了"堆栈分配"和"自动变量"。

自动变量在离开上下文时会自动销毁。

堆栈分配是指内存在执行堆栈上分配。在堆栈上分配的变量是自动变量。

此外，成员变量是自动变量，当其所有者被销毁时会调用它们的析构函数。对于指针，它们会被销毁，但底层对象不会被销毁，您必须显式调用delete。要确保底层对象被销毁，您必须使用智能或唯一指针。

换句话说：您必须调用delete的变量/成员变量不是自动变量。

最后，类的成员在同一内存段上分配给其所有者。

在您的代码中：

A.m_B是一个自动变量。如果A在堆栈上，B也在堆栈上；如果A在堆上，B也在堆上。
B.m_i和D.m_i是自动变量，并将分配在其所有者的相同内存段上
指针C.m_D是一个自动变量，但类型为D的指向对象不是自动变量，您必须显式调用delete删除底层对象。因此，指针C.m_D分配在相同的内存段上，但底层对象不是。它明显由new分配，并且将位于堆上。

所以：

情况1：所有内容都在堆栈上并且是自动的（即：自动销毁）。

情况二：myA2 在堆上而非自动变量（需要使用delete myA2）。其成员m_B2是一个自动变量，当myA2被销毁时，它也会被销毁。另外，由于myA2在堆上，m_B与类的任何成员一样，在同一内存空间中即堆上。

情况三：myC1 是自动变量，位于栈上。指向m_D的指针也在栈上，但所指对象m_D是通过new在堆上分配的。

情况四：与情况三相同，但myC2位于堆上，并非自动变量。因此，您需要删除myC2(这将导致m_D也被删除)。