一起來學習C++的動態(tài)內(nèi)存管理
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操作符進行動態(tài)內(nèi)存管理

這里在動態(tài)申請和釋放時一定要匹配使用

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崩潰

我們運行程序,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在底層是怎么實現(xiàn)的:
2.1new底層的實現(xiàn): 我們先來new一個test類型的空間。

然后運行起來我們轉到反匯編代碼看看

總結new的實現(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如果申請空間成功就返回,如果申請失敗就檢測是否有應對措施,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)用構造函數(shù)將申請的內(nèi)存初始化。
2.2delete底層的實現(xiàn): 我們執(zhí)行delete語句,轉到反匯編來

進入不知名函數(shù)

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

總結:delete 的實現(xiàn)就是先調(diào)用類中的析構函數(shù),將對象中的數(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 []底層的實現(xiàn):

執(zhí)行完這一系列操作后就會調(diào)用n次構造函數(shù),將對象構造成功總結: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,然后返回申請的內(nèi)存。再調(diào)用n次構造函數(shù)將申請的內(nèi)存初始化。
2.4delete []的實現(xiàn):

總結:delete函數(shù)就是先調(diào)用n次析構函數(shù)將申請的內(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這么好的申請內(nèi)存的方法,那我們?yōu)槭裁催€要重新實現(xiàn)new和delete呢?注意這里的重新實現(xiàn)實現(xiàn)new和delete并不是重新實現(xiàn)new和delete的申請內(nèi)存的方式,而是有時我們再debug版本下調(diào)試時需要一些打印輸出一些信息,這里我們需要再用new申請內(nèi)存的時候要實現(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實現(xiàn)重載,

注意這里如果我們將delete自己實現(xiàn)重載之后再調(diào)用delete重載函數(shù)是不會調(diào)用類中的析構函數(shù)的,如果我們的對象中涉及了資源的申請那么就不會釋放。
4.定位new:
使用場景:在有些場景下我們可能會申請一塊內(nèi)存空間,但是這塊內(nèi)存空間并沒有初始化,當我們想要使用這塊內(nèi)存空間時,想給他初始化,對于類類型的對象我們想要給他初始化時,只能調(diào)用構造函數(shù)初始化,但是構造函數(shù)只能在創(chuàng)建時由編譯器自動調(diào)用(就像人不可以選擇自己的出生時間),那我們這時就要使用定位new來給已經(jīng)申請?zhí)柕膬?nèi)存中創(chuàng)建一個對象。

定位new的幾種使用方式:

釋放空間時

定位new的原理:

5.內(nèi)存檢測函數(shù):_CrtDumpMemoryLeaks();
_CrtDumpMemoryLeaks();函數(shù)是window操作系統(tǒng)提供的一個api(應用程序接口)函數(shù),當程序中有內(nèi)存泄漏時就會在底行輸出內(nèi)存泄漏信息。

我們將申請的空間正確釋放,可以看到?jīng)]有任何的提示。

總結
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內(nèi)容!

