一起來學(xué)習(xí)C++的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理

更新時(shí)間：2022年03月30日 10:52:39 作者：月半木斤

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了C++的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能夠給你帶來幫助

1.new和delete

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

這里在動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和釋放時(shí)一定要匹配使用

但是我們發(fā)現(xiàn)即使我們隨意使用程序也沒有崩潰，但是這些開辟的空間都是默認(rèn)類型的

我們接下來試一下開辟自定義類型的空間程序是否會(huì)崩潰

我們運(yùn)行程序，發(fā)現(xiàn)直接就崩潰了

那為什么自定義的類型就不可以隨意使用釋放內(nèi)存的函數(shù)呢？這就要探究malloc，free和new，delete的區(qū)別。我們先來看malloc和free

然后再看new和delete

2.new和delete在底層是怎么實(shí)現(xiàn)的：

2.1new底層的實(shí)現(xiàn)：我們先來new一個(gè)test類型的空間。

然后運(yùn)行起來我們轉(zhuǎn)到反匯編代碼看看

總結(jié)new的實(shí)現(xiàn)就是調(diào)用operate new（size_t）函數(shù)，函數(shù)內(nèi)部循壞調(diào)用malloc如果申請(qǐng)空間成功就返回，如果申請(qǐng)失敗就檢測(cè)是否有應(yīng)對(duì)措施，如果提供就執(zhí)行措施，再繼續(xù)malloc，如果未提供就拋出異常。然后再調(diào)用構(gòu)造函數(shù)將申請(qǐng)的內(nèi)存初始化。

2.2delete底層的實(shí)現(xiàn)：我們執(zhí)行delete語句，轉(zhuǎn)到反匯編來

進(jìn)入不知名函數(shù)

那么我們來看看operator delete（void *pt）函數(shù)是如何如何實(shí)現(xiàn)的

總結(jié)：delete 的實(shí)現(xiàn)就是先調(diào)用類中的析構(gòu)函數(shù)，將對(duì)象中的數(shù)據(jù)清空，然后調(diào)用operator delete（void *pt）函數(shù)，將內(nèi)存釋放掉。

2.3new []底層的實(shí)現(xiàn)：

執(zhí)行完這一系列操作后就會(huì)調(diào)用n次構(gòu)造函數(shù)，將對(duì)象構(gòu)造成功總結(jié)：new []就是調(diào)用operate new[]函數(shù)，在operate new []中調(diào)用operate new函數(shù)執(zhí)行剛剛的一系列操作，然后返回申請(qǐng)的內(nèi)存。再調(diào)用n次構(gòu)造函數(shù)將申請(qǐng)的內(nèi)存初始化。

2.4delete []的實(shí)現(xiàn)：

總結(jié)：delete函數(shù)就是先調(diào)用n次析構(gòu)函數(shù)將申請(qǐng)的內(nèi)存空間中的數(shù)據(jù)清空，然后再調(diào)用operate delete（）函數(shù)將內(nèi)存釋放掉。

3.重載new和delete

既然有了new和delete這么好的申請(qǐng)內(nèi)存的方法，那我們?yōu)槭裁催€要重新實(shí)現(xiàn)new和delete呢？注意這里的重新實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)new和delete并不是重新實(shí)現(xiàn)new和delete的申請(qǐng)內(nèi)存的方式，而是有時(shí)我們?cè)賒ebug版本下調(diào)試時(shí)需要一些打印輸出一些信息，這里我們需要再用new申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)候要實(shí)現(xiàn)輸出一些信息。比如說打印文件名，調(diào)用函數(shù)，調(diào)用行數(shù)等等。我們重新實(shí)現(xiàn)new將我們的文件信息，調(diào)用函數(shù)，調(diào)用行數(shù)都打印出來

可以看到雖然將函數(shù)都打印出來了但是傳參的時(shí)候需要傳許多參數(shù)，所以我們可以用宏替換的方式來解決

但是我們需要這些信息都是在調(diào)試的時(shí)候才需要，所以我們可以條件編譯一下只在debug版本底下執(zhí)行

我們將delete實(shí)現(xiàn)重載，

注意這里如果我們將delete自己實(shí)現(xiàn)重載之后再調(diào)用delete重載函數(shù)是不會(huì)調(diào)用類中的析構(gòu)函數(shù)的，如果我們的對(duì)象中涉及了資源的申請(qǐng)那么就不會(huì)釋放。

4.定位new：

使用場(chǎng)景：在有些場(chǎng)景下我們可能會(huì)申請(qǐng)一塊內(nèi)存空間，但是這塊內(nèi)存空間并沒有初始化，當(dāng)我們想要使用這塊內(nèi)存空間時(shí)，想給他初始化，對(duì)于類類型的對(duì)象我們想要給他初始化時(shí)，只能調(diào)用構(gòu)造函數(shù)初始化，但是構(gòu)造函數(shù)只能在創(chuàng)建時(shí)由編譯器自動(dòng)調(diào)用（就像人不可以選擇自己的出生時(shí)間），那我們這時(shí)就要使用定位new來給已經(jīng)申請(qǐng)?zhí)柕膬?nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象。