Что мне нужно знать о памяти в C ++?

Question

Я делал все возможное, чтобы выучить C ++, но мое предыдущее обучение не дотягивает до одной важной проблемы: управления памятью. Все мои основные языки имеют автоматическую сборку мусора, поэтому отслеживать все на самом деле никогда не было необходимости. Я пытался прочитать об управлении памятью в C ++ онлайн, но у меня есть это потрясающее подозрение, что я что-то упускаю.

Итак, вот вопрос из нескольких частей:

• Какой минимум мне нужно знать об управлении памятью? (или где я могу это выяснить)?
• Куда мне обращаться за промежуточными и продвинутыми знаниями / учебными пособиями / и т. д. (как только я закончу с основами)?
• В чем разница в производительности между указателями и ссылками?
• Я слышал, что в циклах необходимо убедиться, что вы вызываете delete для любых новых указателей, прежде чем цикл будет повторяться , Это правильно? Вам нужно что-то сделать со ссылками?
• Какие есть классические примеры утечек памяти?
• Что мне нужно знать о следующем (и буду ли я когда-либо реально использовать их - - если да, то где?)
  • malloc
  • free
  • calloc
  • realloc

*********************** ОБНОВЛЕНИЕ *******************

Это относится к ссылке на lmgtfy в первом комментарии (автор Ewan). Если вы начинаете читать информацию, которая доступна там, это не полезно для новичка. Я думаю, что это великая теория, но она не является ни уместной, ни полезной для этого вопроса.

Answer 1

Все упоминают о новых и удаленных файлах, но в большинстве случаев они вам не нужны и не должны использоваться явно:

• Лучше всего использовать стандартные контейнеры и позволить управлению памятью.
• Если это невозможно, используйте умные указатели с подсчетом ссылок или, в крайнем случае, с более разумной сборкой мусора.

Конечно, по соображениям производительности вам может потребоваться случайное создание новой и удаляемой пары в критичной для производительности ситуации, но это должно быть скорее исключением, чем правилом.

Answer 2

Узнайте о RAII. Некоторые люди здесь указали на это, но в то же время объяснили новый / удалить материал, не подчеркивая важность RAII. С RAII вам не нужно беспокоиться об управлении памятью.

Люди, плохо знакомые с C ++, склонны кодировать, как в Java, помещая «новое» везде. Во многих случаях это плохая привычка, в некоторых случаях вы не можете избежать этого (но из опыта моих проектов это, скорее всего, никогда).

Просто добавьте этот комментарий, чтобы подчеркнуть его;) Однако все комментарии совершенно верны.

Answer 3

Вот что часто привлекает студентов: большие, действительно большие объекты, такие как массивы, должны размещаться в динамической памяти (то есть с использованием new).

Кроме того, не проходите мимо больших объектов. Передайте указатели, предпочтительные умные указатели, объектам. Копирование больших объектов отнимает много процессорного времени.

Настройка и документирование правил размещения объектов и владения ими. Является ли вызываемый или вызывающий объект владельцем объекта?

Не возвращать ссылки на локальные объекты и указатели на локальные объекты.

Answer 4

Поскольку я изучал C ++, я обнаружил, что использование инструмента анализа памяти, такого как Valgrind , незаменим для выявления утечек памяти. Когда вы запускаете вашу программу (скомпилированную с символами отладки) из Valgrind, она идентифицирует строки, где выделяется память, но никогда не освобождается позже.

Я использую следующие аргументы командной строки:

 valgrind --leak-check=yes --num-callers=8 ./myExecutable

Обратите внимание, что ваша программа будет работать намного медленнее, чем сама по себе, но это того стоит.

Answer 5

new и delete являются двумя наиболее важными ключевыми словами для управления памятью. И в самом простом случае вам просто нужно помнить, чтобы вызывать delete для каждого объекта, для которого вы вызываете new. Поэтому, если вы вызываете new в цикле, вам нужно убедиться, что вы вызываете delete для каждого из этих new 'ed объектов. Вам не нужно делать это из цикла, если вы сохраняете копию каждого указателя где-то, что может быть удалено позже.

malloc, free, calloc и realloc, вероятно, более продвинуты, чем то, о чем вам нужно беспокоиться. Я думаю, просто помните, что они есть, если стандарт new / delete когда-либо чувствует себя ограниченным.

Тем не менее, умные указатели могут быть большой помощью, но иногда полезно знать, как делать трудные вещи, прежде чем взяться за умные указатели.