前言

關于 new 和 delete 的使用相信大家并不陌生，可是為什么使用 new 的時候要用 delete，使用 new[] 的時候又要用 delete[]。使用 delete 釋放 new[] 申請的內存又會發(fā)生什么？為什么有時不匹配不會報錯，有時又會報錯呢？本文將為大家解決這個疑惑。

string* strArray = new string[1002];
...
delete strArray;

這段代碼看起來似乎沒有問題，既使用了 new，又搭配了 delete。但這代碼的行為是未定義的，最好的情況是有部分數據沒有析構，但更可能的是程序直接崩潰。

new 和 delete 做了什么

當使用 new 動態(tài)生成對象時，有兩件事發(fā)生：

1.調用全局的 operator new 分配內存

2.調用該對象的構造函數，對分配的內存進行初始化

內置類型的構造函數在這時什么都不做，故編譯器不用調用

當使用 delete 時，同樣會發(fā)生兩件事：

1.針對這段內存會有一個（或多個）析構函數被調用

2.調用全局的 operator delete 釋放內存

delete 的問題在于：將要釋放的內存中有多少個對象？這將決定有多少個析構函數被調用。

這個問題可以轉化為：指針所指向的是單一對象還是對象數組？如果是對象數組，那么里面又有多少個對象？因此我們有必要記錄數組的大小，以便 delete 知道需要調用多少次析構函數。例如下圖：

當然這只是個例子，不同的編譯器可能會有不同的方案，此處我們假定 n 占用 4 字節(jié)。

內置類型

new 和 new []

int* num = new int;
int* arr = new int[1002];

因為內置類型的默認構造函數并不會做什么處理，所以上述代碼在調用完 ::operator new() / ::operator new[]() 后，不會調用構造函數。同樣，因為無需調用構造函數，也不用多開辟一塊空間存儲對象個數。

delete 和 delete [ ]

int* num = new int;
int* arr = new int[1002];
delete num;
delete[] arr;

對于內置類型的 delete 也是非常簡單，只是單純的調用 ::operator delete() / ::operator delete[]() 釋放內存。內置類型沒有開辟存儲對象個數的空間，也不需要析構函數處理。

自定義類型

new 和 new []

string* str1 = new string;
string* str2 = new string[1231];

上述代碼首先會調用 ::operator new() / ::operator new[]() 申請內存，然后再調用 string 的默認構造函數進行初始化工作。

對于 new：因為只有一個對象，最后直接構造該對象即可，不用記錄個數。

對于 new []：因為最后需要調用析構函數析構所有對象，所以需要記錄對象的個數（即使是使用 new [] 申請一個對象），于是就在內存開頭處 4 字節(jié)記錄對象的個數（一種可能的方案），然后返回實際開辟的內存 + 4 的位置。

delete 和 delete [ ]

string* str1 = new string;
string* str2 = new string[1231];
delete str1;
delete[] str2;

上述代碼首先會調用 string 的析構函數進行清理工作，然后再調用 ::operator delete() / ::operator delete[]() 釋放內存。

對于 delete：直接析構該位置對象，然后釋放即可。

對于 delete[]：首先會查看前面 4 字節(jié)存儲的個數，來決定調用析構函數的次數；然后再調用 ::operator delete[]() 釋放內存，實際上 ::operator delete[]() 釋放的是地址減 4 后的值。因為實際開辟的前面還有 4 個字節(jié)，要是不修正的話直接釋放的話，程序就會崩潰，因為系統(tǒng)并沒記錄該地址。

問題

自定義類型為什么要匹配使用

1.使用 new 和 delete

開辟一個對象，釋放一個對象，沒有問題

2.使用 new[] 和 delete

開辟一組對象，調用 ::operator delete()，因為沒有對地址進行修正，釋放了非法地址，程序會崩潰

3.使用 new 和 delete[]

開始一個對象，調用 ::operator delete[]()，此時仍會把前面 4 個字節(jié)當成個數調用析構函數（個數是不確定的），然后再釋放減 4 后的地址，同樣釋放了非法地址，導致程序崩潰

4.使用 new[] 和 delete[]

開辟一組對象，釋放一組對象，沒有問題

內置類型不匹配為什么不報錯

使用 new[] 和 delete 或者 使用 new 和 delete[]

因為對于內置類型，默認情況下不會調用構造函數和析構函數，也不用開辟空間存儲對象個數。

因此最后的地址也不需要修正，于是就不會發(fā)生報錯了。

疑惑

其實全局的 new 和 delete 最后調用的是 malloc 和 free，malloc 在開辟空間時，同樣會多開辟一塊空間用于存儲內存塊的信息（在 Linux 64 位環(huán)境下是 16 字節(jié)）。

頭信息中有存儲內存的字節(jié)大小，所以 free 時可以知道要釋放的內存大小。

那么問題來了，如果說對于自定義類型 new[] 返回的地址是上圖 malloc 返回的地址，對于該地址調用全局 delete，再傳遞給 free 此時是可以正確釋放內存的，只是析構函數調用次數不正確。但實際上程序直接崩潰，也就是說此時 new[] 返回的地址應該是 malloc 返回的地址右移 4 字節(jié)的值。

對這段內存模型只是猜測，博主也是菜雞，希望有大佬可以指正一下。

到此這篇關于你知道C++中new和delete為什么要匹配使用嗎的文章就介紹到這了,更多相關C++ new delete內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評論