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C++动态内存管理(比较C动态内存管理)

首先我们先了解一下内存:

C++动态内存管理(比较C动态内存管理)

C语言使用malloc/free动态管理内存空间,C++引入了new/delete,new[]/delete[]来动态管理内存。

介绍new/delete,new[]/delete[]之前我们先了解一下operator new,operator delete,operator new[],operator delete[]函数。

注:这些函数并没有重载new/delete表达式。

函数声明如下:
void* operator new(size_t size);
void operator delete(size_t size);
void* operator new[](size_t size);
void operator delete[](size_t size);

析:operator new/operator delete,operator new[]/operator delete[]是标准库函数,用法和malloc/free的用法一样,只负责分配/释放空间,但实际上operator new/operator delete只是malloc/free的一层封装。
           

new/delete:动态管理对象;

new[]/delete[]动态管理对象数组。

int* ptr1=new int;//动态分配4个字节的空间
delete ptr;
int* ptr2=new int();//动态内存分配4个字节空间并初始化
delete ptr2;
int* ptr3=new int[];//动态内存分配16个字节空间
delete[];
           

1>,new/delete实际上做了什么事呢??

new:先调用operator new分配空间,再调用构造函数初始化空间。

delete:先调用析构函数清理对象,再调用operator delete释放空间。

C++动态内存管理(比较C动态内存管理)
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2>,new[]/delete[]实际上做了什么事呢??

new[n]:调用operator new分配空间,再调用n次构造函数初始化对象。

delete[n]:调用n次析构函数清理对象,再调用operator delete释放空间。

C++动态内存管理(比较C动态内存管理)

为什么编译器会知道调用多少次构造函数,析构函数呢?

原来在new[ ]分配空间的时候会在头部多分配4个字节来存n,这样在调用new[]/delete[]时就知道调用几次构造函数和析构函数了。

new/delete,new[]/delete[]为什么要成对出现?

当new在开辟内置类型的空间时,不成对出现是可以的;但是当开辟非内置类型空间时,就要多开辟4个字节,这时如果不成对使用就会造成内存泄漏或者程序崩溃。

C++动态内存管理(比较C动态内存管理)

用宏模拟实现new[]/delete[]申请和释放数组

//DELETE_ARRAY参数中传n
#define NEW_ARRAY(ptr,type,n)                          
do{                             
ptr=(type*)operatornew(sizeof(type)*n);             
for (size_t i = ; i <n;++i)                            
{                       
new(ptr+i)type;                     
}                                                       
} while ();                                            


#define DELETE_ARRAY(ptr,type,n)                
do{                             
for (size_t i = ; i < n; ++i)                          
{               
(ptr+i)->~String();                        
}                               
operator delete ptr;                                
} while ();
           
//给DELETE_ARRAY中不传n
#define NEW_ARRAY(ptr,type,n)                           
do{                                                                             
ptr = (type*)operator new(sizeof(type)*n + );           //给n也分配空间
*(int*)ptr = n;                                             
ptr=(type*)((char*)ptr+);                                  
for (size_t i = ; i < n; ++i)                              
{                                                       
new(ptr + i)(type);                                 
}                                                           
} while ();

#define DELETE_ARRAY(ptr,type)                              
do{                                                         
    size_t n = *((int*)ptr - );                            
    for (size_t i = ; i < n; ++i)                              
    {                                                           
    (ptr + i)->~String();                                  
    }                                                           
    operator delete(char*(ptr - ));                            
} while ();
           

malloc/free和new/delete之间关系和差异

关系:都能进行动态内存管理。

差异:1>,malloc/free是标准的库函数, new/delete是操作符;

2>,malloc/free只是分配/释放内存 ,new/delete不仅分配/释放内存还调用构造函数初始化和析构函数清理;

3>,malloc/free手动计算类型大小,返回值void*,new/delete自动计算类型大小,返回对应类型的指针;

4>,malloc/free失败返回0, new/delete失败抛异常。

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