C++全面覆蓋內(nèi)存管理知識(shí)講解

第C++全面覆蓋內(nèi)存管理知識(shí)講解目錄前言一、C++內(nèi)存管理方式1.1new/delete操作內(nèi)置類型二、operatornew與operatordelete函數(shù)2.1operatornew與operatordelete函數(shù)二、new和delete的實(shí)現(xiàn)原理2.1內(nèi)置類型2.2自定義類型

前言

C語言內(nèi)存管理方式在C++中可以繼續(xù)使用，但有些地方就無能為力而且使用起來比較麻煩，因此C++又提出了自己的內(nèi)存管理方式：通過new和delete操作符進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。

一、C++內(nèi)存管理方式

1.1new/delete操作內(nèi)置類型

voidTest()

//動(dòng)態(tài)申請(qǐng)一個(gè)int類型的空間

int*ptr4=newint;

//動(dòng)態(tài)申請(qǐng)一個(gè)int類型的空間并初始化為10

int*ptr5=newint(10);

//動(dòng)態(tài)申請(qǐng)10個(gè)int類型的空間

int*ptr6=newint[3];

deleteptr4;

deleteptr5;

delete[]ptr6;

注意：申請(qǐng)和釋放單個(gè)元素的空間，使用new和delete操作符，申請(qǐng)和釋放連續(xù)的空間，使用new[]和delete[]

二、operatornew與operatordelete函數(shù)

2.1operatornew與operatordelete函數(shù)

new和delete是用戶進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請(qǐng)和釋放的操作符，operatornew和operatordelete是系統(tǒng)提供的全局函數(shù)，new在底層調(diào)用operatornew全局函數(shù)來申請(qǐng)空間，delete在底層通過operatordelete全局函數(shù)來釋放空間。

/*

operatornew：該函數(shù)實(shí)際通過malloc來申請(qǐng)空間，當(dāng)malloc申請(qǐng)空間成功時(shí)直接返回；申請(qǐng)空間失敗，

嘗試執(zhí)行空間不足應(yīng)對(duì)措施，如果改應(yīng)對(duì)措施用戶設(shè)置了，則繼續(xù)申請(qǐng)，否則拋異常。

void*__CRTDECLoperatornew(size_tsize)_THROW1(_STDbad_alloc)

//trytoallocatesizebytes

void*p;

while((p=malloc(size))==0)

if(_callnewh(size)==0)

//reportnomemory

//如果申請(qǐng)內(nèi)存失敗了，這里會(huì)拋出bad_alloc類型異常

staticconststd::bad_allocnomem;

_RAISE(nomem);

return(p);

operatordelete:該函數(shù)最終是通過free來釋放空間的

voidoperatordelete(void*pUserData)

_CrtMemBlockHeader*pHead;

RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook,(pUserData,0));

if(pUserData==NULL)

return;

_mlock(_HEAP_LOCK);/*blockotherthreads*/

__TRY

/*getapointertomemoryblockheader*/

pHead=pHdr(pUserData);

/*verifyblocktype*/

_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead-nBlockUse));

_free_dbg(pUserData,pHead-nBlockUse);

__FINALLY

_munlock(_HEAP_LOCK);/*releaseotherthreads*/

__END_TRY_FINALLY

return;

free的實(shí)現(xiàn)

#definefree(p)_free_dbg(p,_NORMAL_BLOCK)

通過上述兩個(gè)全局函數(shù)的實(shí)現(xiàn)知道，operatornew實(shí)際也是通過malloc來申請(qǐng)空間，如果malloc申請(qǐng)空間成功就直接返回，否則執(zhí)行用戶提供的空間不足應(yīng)對(duì)措施，如果用戶提供該措施就繼續(xù)申請(qǐng)，否則就拋異常。operatordelete最終是通過free來釋放空間的。

二、new和delete的實(shí)現(xiàn)原理

2.1內(nèi)置類型

如果申請(qǐng)的是內(nèi)置類型的空間，new和malloc，delete和free基本類似，不同的地方是：new/delete申請(qǐng)和釋放的是單個(gè)元素的空間，new[]和delete[]申請(qǐng)的是連續(xù)空間，而且new在申請(qǐng)空間失敗時(shí)會(huì)拋異常，malloc會(huì)返回NULL。

2.2自定義類型

new的原理

調(diào)用operatornew函數(shù)申請(qǐng)空間在申請(qǐng)的空間上執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，完成對(duì)象的構(gòu)造

delete的原理

在空間上執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)，完成對(duì)象中資源的清理工作調(diào)用operatordelete函數(shù)釋放對(duì)象的空間

newT[N]的原理

調(diào)用operatornew[]函數(shù)，在operatornew[]中實(shí)際調(diào)用operatornew函數(shù)完成N個(gè)對(duì)象空間的申請(qǐng)?jiān)谏暾?qǐng)的空間上執(zhí)行N次構(gòu)造