一起来学习C++的动态内存管理
作者:月半木斤
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。
定位new的几种使用方式:
释放空间时
定位new的原理:
5.内存检测函数:_CrtDumpMemoryLeaks();
_CrtDumpMemoryLeaks();函数是window操作系统提供的一个api(应用程序接口)函数,当程序中有内存泄漏时就会在底行输出内存泄漏信息。
我们将申请的空间正确释放,可以看到没有任何的提示。
总结
本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注脚本之家的更多内容!