C++动态内存管理

时间:2022-05-28 月半木斤人气:0

1.new和delete

C语言内存管理方式在C++中可以继续使用，但有些地方就无能为力而且使用起来比较麻烦，因此C++又提出了自己的内存管理方式：通过new和delete操作符进行动态内存管理

这里在动态申请和释放时一定要匹配使用

但是我们发现即使我们随意使用程序也没有崩溃，但是这些开辟的空间都是默认类型的

我们接下来试一下开辟自定义类型的空间程序是否会崩溃

我们运行程序，发现直接就崩溃了

那为什么自定义的类型就不可以随意使用释放内存的函数呢？这就要探究malloc，free和new，delete的区别。我们先来看malloc和free

然后再看new和delete

2.new和delete在底层是怎么实现的：

2.1new底层的实现：我们先来new一个test类型的空间。

然后运行起来我们转到反汇编代码看看

总结new的实现就是调用operate new（size_t）函数，函数内部循坏调用malloc如果申请空间成功就返回，如果申请失败就检测是否有应对措施，如果提供就执行措施，再继续malloc，如果未提供就抛出异常。然后再调用构造函数将申请的内存初始化。

2.2delete底层的实现：我们执行delete语句，转到反汇编来

进入不知名函数

那么我们来看看operator delete（void *pt）函数是如何如何实现的

总结：delete 的实现就是先调用类中的析构函数，将对象中的数据清空，然后调用operator delete（void *pt）函数，将内存释放掉。

2.3new []底层的实现：

执行完这一系列操作后就会调用n次构造函数，将对象构造成功总结：new []就是调用operate new[]函数，在operate new []中调用operate new函数执行刚刚的一系列操作，然后返回申请的内存。再调用n次构造函数将申请的内存初始化。

2.4delete []的实现：

总结：delete函数就是先调用n次析构函数将申请的内存空间中的数据清空，然后再调用operate delete（）函数将内存释放掉。

3.重载new和delete

既然有了new和delete这么好的申请内存的方法，那我们为什么还要重新实现new和delete呢？注意这里的重新实现实现new和delete并不是重新实现new和delete的申请内存的方式，而是有时我们再debug版本下调试时需要一些打印输出一些信息，这里我们需要再用new申请内存的时候要实现输出一些信息。比如说打印文件名，调用函数，调用行数等等。我们重新实现new将我们的文件信息，调用函数，调用行数都打印出来

可以看到虽然将函数都打印出来了但是传参的时候需要传许多参数，所以我们可以用宏替换的方式来解决

但是我们需要这些信息都是在调试的时候才需要，所以我们可以条件编译一下只在debug版本底下执行

我们将delete实现重载，

注意这里如果我们将delete自己实现重载之后再调用delete重载函数是不会调用类中的析构函数的，如果我们的对象中涉及了资源的申请那么就不会释放。

4.定位new：

使用场景：在有些场景下我们可能会申请一块内存空间，但是这块内存空间并没有初始化，当我们想要使用这块内存空间时，想给他初始化，对于类类型的对象我们想要给他初始化时，只能调用构造函数初始化，但是构造函数只能在创建时由编译器自动调用（就像人不可以选择自己的出生时间），那我们这时就要使用定位new来给已经申请号的内存中创建一个对象。