c++动态内存的管理

我们都知道在c++中可以用new/malloc动态分配内存空间用delete/free释放动态开辟的内存空间。

c++中的malloc/free是继承C语言中的malloc/free，它的用法和在c语言中的用法一模一样。

 

1.那么既然c++中有了可以动态开辟内存的函数为什么又要有new/delete呢？

我们知道malloc只是单纯的开辟内存空间而不进行初始化，free只是将动态开辟的内存空间给释放了。

对于内置类型而言，用malloc/free开辟和释放内存没有一点问题，但是对于非内置类型来说，由于对象在创建的时候要调用构造函数进行初始化，而在对象在消亡的时候要调用析构函数进行一些清理工作，显然，malloc/free无法完成这些事情。

因此，c++中提供了new/delete两个操作符，用new在动态分配内存的时候调用构造函数进行初始化，delete在释放内存的时候自动调用析构函数进行清理。

 

2.new/delete的用法

A为非内置类型

[cpp] view plain copy

print?

1. class A  
2. {  
3. public:  
4.      A(int a=0,int b=0)  
5.    :_a(a)  
6.    ,_b(b)  
7.      {  
8.           cout << "A()"<<endl;  
9.      }  
10.      ~A()  
11.      {  
12.           cout << "~A()" << endl;  
13.      }  
14. private:  
15.      int _a;  
16. };  

class A{public:     A(int a=0,int b=0)   :_a(a)   ,_b(b)     {          cout << "A()"<<endl;     }     ~A()     {          cout << "~A()" << endl;     }private:     int _a;};

注意：

new和delete，new[]和delete[]一定要成对出现，在下面我们会解释为什么new[]和delete[]要成对出现。

 

3.new和delete的内部实现：

通过跟踪调试程序，我们可以知道new和delete内部是通过调用一些函数实现的。

 

new内部是通过调用以下函数实现的

char *  operatoer new(size_t count);

char * operator new[](size_t count);

 

具体调用顺序如下:

delete内部是通过调用以下两个函数实现的：

void operator delete(char *p);

void operator delete(char *p);

 

具体调用顺序如下:

 

4.new和delete，new[]和delete[]为什么要成对出现？

1.malloc/free为防止内存泄漏，一定要成对出现。

2.new和delete成对出现的原因则是因为new开辟内存空间是调用构造函数创建对象，而如果不用delete释放空间而是用free,那么释放空间之前不会执行析构函数，有可能会导致内存泄漏。、

A *pa=new A;

free(pa);//错误

delete pa;//正确

 

3.new[]和delete[]为什么要成对出现呢?我们通过执行程序可以发现：

 

1.当我们用new[]开辟10个连续内置类型空间，而用delete释放，这时执行程序，程序不会崩溃。

int *p=new int[10];

delete p;

2.当我们用new[]开辟10个连续的非内置类型的空间，没有用delete[]释放，执行程序时，程序会崩溃。

A* pa=new A[10];

delete pa;

这是为什么呢？

 

当我们执行下面的程序，

我们发现执行

int *p=new int[10]开辟内存时传给operator new[](size_t count)的count是40；

A* pa=new A[10]开辟内存时传给operator new[](size_t count)的count是84；

 

这就说明了new在开辟内置类型的空间时，开辟得空间数量是指定的空间数量，字节数是指定的数量乘以类型的大小。

而在开辟非内置类型空间时，除了开辟指定数量的空间以外，还多开辟4个字节的空间。

new开辟非内置类型的空间时传给operator new[](size_t count)的count是类型的大小*空间的数量在加上4个字节，最前面的空间里放的是要执行析构函数的次数。它返回给a2的地址是最前面的空间的后一个空间的地址。

 

 

由于内置类型没有析构函数，因此没有多开辟空间。

非内置类型用delete[]在释放空间时调用operator delete[](char *p),而此时的p被编译器内部处理过后，它指向的是这些连续空间的最前面一个空间的地址，因此，而传给operator delete(char *p)的地址是处理过后的地址，因此，他可以释放一块连续的空间并且直到调用析构函数的次数。

而如果用delete，则直接调用operator delete(char *p)，传给p的地址是a2的地址，如果释放它，就相当于释放动态开辟空间的一部分，这样会造成内存泄露，使程序崩溃，而编译器不知道调用多少次析构函数。