文章目录
- 1、动态内存管理
- 2、内存管理方式
- operator new operator delete
- 3、new和delete的实现原理
1、动态内存管理
C++兼容C语言关于内存分配的语法,而添加了C++独有的东西。
//int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p1 = new int;
new是一个操作符,C++不再需要强转类型。如果要开辟多个
//int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int) * 7);
int* p2 = new int[7];
这个new不只是C++的动态开辟方式,还有独特的点。同malloc一样,new没有初始化,但它对于自定义类型的处理要更好。C++的free就是delete。
//int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p1 = new int;
//int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int) * 7);
int* p2 = new int[7];
delete p1;
delete[] p2;
写一个类
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "构造" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "销毁" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
A* pp3 = (A*)malloc(sizeof(A));
free(pp3);
A* p3 = new A(1);
delete p3;
malloc只是开空间,free只是释放空间,而new会调用构造函数和析构函数。
2、内存管理方式
new也可以初始化
int* p1 = new int(10);
int* p2 = new int[10];
int* p3 = new int[10] {1, 2, 3, 4};
一个是初始化一个变量,一个是初始化一个数组,总共10个元素,第三个则是指定初始化,这里初始化了4个元素。
但不能交叉使用,用malloc,delete,系统会抽查错误,查到编译器就会出现奇怪的错误。
operator new operator delete
operator new 和operator delete是
系统提供的全局函数,new在底层调用operator new全局函数来申请空间,delete在底层通过operator delete全局函数来释放空间。
实际上它们不是new 和 delete的重载函数。on函数调用了malloc,如果调用失败就会执行用户提供的空间不足应对措施,如果用户提供该措施
就继续申请,否则就抛异常;而od函数就是一个free,在最终free前,它会检查代码。
所以实际上它们就是malloc和free的封装。
int* p1 = (int*)operator new(sizeof(int));
int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int));
malloc失败时会返回空,而on会返回异常。
3、new和delete的实现原理
对于内置类型,new和malloc无区别,但对自定义类型有区别。new[]和delete[]实现的是连续空间的操作。
new的逻辑是先调用operator new,再malloc,再调用构造函数。delete的逻辑是先调用析构函数,再调用operator delete,也就是相当于free。
new/delete 和 malloc/free有不同的实现机制,尽量不交叉使用,以免出现不可控的错误。
new T[N]的原理
- 调用operator new[]函数,在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对
象空间的申请 - 在申请的空间上执行N次构造函数
delete[]的原理
4. 在释放的对象空间上执行N次析构函数,完成N个对象中资源的清理
5. 调用operator delete[]释放空间,实际在operator delete[]中调用operator delete来释
放空间
new一个数组,编译器内部会多开四个字节的空间来存储元素个数,这是在手动写了析构函数的情况下,如果是自动析构函数,那么编译器就会评估一下是否需要这四个字节,比如类里没有对资源进行管理,那么就不需要析构函数,也就不会多开4个字节。
malloc/free和new/delete的共同点是:都是从堆上申请空间,并且需要用户手动释放。不同的地
方是:
- malloc和free是函数,new和delete是操作符
- malloc申请的空间不会初始化,new可以初始化
- malloc申请空间时,需要手动计算空间大小并传递,new只需在其后跟上空间的类型即可,
如果是多个对象,[]中指定对象个数即可- malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转,new不需要,因为new后跟的是空间的类型
- malloc申请空间失败时,返回的是NULL,因此使用时必须判空,new不需要,但是new需
要捕获异常- 申请自定义类型对象时,malloc/free只会开辟空间,不会调用构造函数与析构函数,而new
在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化,delete在释放空间前会调用析构函数完成
空间中资源的清理
结束。