最近在写代码的时候,觉得每次new出来的对象都需要去delete好麻烦,于是直接把delete写到了析构函数中,在析构函数里面写了句delete this,结果调用析构函数的时候死循环了,不是很理解原因,于是去研究了一下。
情景复现
代码
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Book
{
private:
int id_;
public:
Book(int id) :id_(id)
{
}
~Book()
{
cout << "调用析构函数" << endl;
delete this;
}
};
int main()
{
Book* book1 = new Book(111);
book1->~Book();
return 0;
}
结果:死循环然后报错
new和delete的实现原理
(1).对于内置类型
如果申请的是内置类型的空间,new和malloc,delete和free基本类似,不同的地方是:
new/delete申请和释放的是单个元素的空间,new[]和delete[]申请的是连续空间,而且new在申请空间失败时会抛异常,malloc会返回NULL。
(2).对于自定义类型
- new的原理
1 调用operator new函数申请空间
2 在申请的空间上执行构造函数,完成对象的构造
3 成功的话返回一个指针,失败抛出异常 - delete的原理
1 在空间上执行析构函数,完成对象中资源的清理工作
2 调用operator delete函数释放对象的空间 - new T[N]的原理
1 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
2 在申请的空间上执行N次构造函数
3 成功的话返回一个指针,失败抛出异常 - delete[]的原理
1 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
2 调用operator delete[]释放空间,实际在operator delete[]中调用operator delete来释
放空间
operator new和operator delete的原理
看了下源码
/*
operator new:该函数实际通过malloc来申请空间,当malloc申请空间成功时直接返回;申请空间失败,
尝试执行空 间不足应对措施,如果改应对措施用户设置了,则继续申请,否则抛异常。
*/
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{
//try to allocate size bytes
void *p;
while ((p = malloc(size)) == 0)
if (_callnewh(size) == 0)
{
//report no memory
//如果申请内存失败了,这里会抛出bad_alloc 类型异常
static const std::bad_alloc nomem;
_RAISE(nomem);
}
return (p);
}
/*
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的
*/
void operator delete(void *pUserData)
{
_CrtMemBlockHeader * pHead;
RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
if (pUserData == NULL)
return;
_mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */
__TRY
/* get a pointer to memory block header */
pHead = pHdr(pUserData);
/* verify block type */
_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );
__FINALLY
_munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */
__END_TRY_FINALLY
return;
}
/*
free的实现
*/
#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)
operator new:该函数实际通过malloc来申请空间,当malloc申请空间成功时直接返回;申请空间失败,(尝试执行空间不足应对措施,如果改应对措施用户设置了,则继续申请)否则抛异常。(为什么要封装malloc?为了符合C++里面出问题抛异常这样的一种机制)
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的(delete会自动判断指针是否为空指针,如果是空指针则delete不执行任何操作)
从使用的角度看,和malloc,free没有区别,区别就是operator new delete失败的时候会抛异常。
因此我们在使用new关键字的时候,可以使用try catch包裹起来对申请空间失败进行处理
try
{
int *p = new int[10000000000];
}
catch (bad_alloc &e)
{
cout << e.what() << endl;
cout << "ok" << endl;
}
重载operator new与operator delete
operator new和operator = 等其他符号一样可以被重载,如果重载了,new的时候就会调用我们重载的那个operator new。
这样有什么好处呢?
- 如果我们的类需要频繁调用new,则直接通过new底层的malloc向堆中申请资源,速度就会比较慢,我们可以为当前类实现一个定长的内存池,然后在我们自己的operator new里面不通过malloc申请了,而是通过自己的内存池申请空间,这样就能提高效率。
- 如果我们需要在对当前类使用new和delete的时候打印一些日志信息,就可以使用operator new来重载
结论
delete会先调用对象指针的析构函数,然后再调用国operator delete释放内存,如果没有重载operator delete,默认底层调用的是free。如果在析构函数内部调用delete,delete又会调用析构函数,于是产生死循环。