下图是C++的内存储存管理的方式
由图不难得知,局部变量是储存在栈中的,而malloc,calloc,realloc开辟出来的空间是储存在堆中的,全局数据和静态变量储存在数据段中,也叫静态区.代码段存的是可执行代码和只读常量。
#include<iostream>
using namespace std;
void test()
{
int* p1 = new int;//动态申请一个int 类型的空间
int* p2 = new int(1); //动态申请一个int 类型的空间并初始化为1
cout << *p2 << endl;
int* p3 = new int[3]; //动态申请三个int 类型的空间
int* p4 = new int[3] {1,2,3}; //动态申请三个int 类型的空间并初始化为1,2,3
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
cout << *(p4+i) << endl;
}
delete p1;
delete p2;
delete[] p3;
delete[] p4;
}
int main()
{
test();
return 0;
}运行结果
未执行delete时
执行delete后释放空间
new
和
delete
操作自定义类型
自定义类型中使用new和delete会自动申请类型大小的空间和自动调用构造函数和相应的析构函数并释放空间
#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a = 0)" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* P1 = new A;
A* P2 = new A(1);
A* P3 = new A[3]{ 1,2,3 };
delete P1;
delete P2;
delete[] P3;
}运行结果表明确实调用了构造函数和析构函数
注意：在申请自定义类型的空间时，
new
会调用构造函数，
delete
会调用析构函数，而
malloc
与
free
不会
。
operator new
与
operator delete
函数
new
和
delete
是用户进行
动态内存申请和释放的操作符
，
operator new
和
operator delete
是
系统提供的
全局函数
，
new
在底层调用
operator new
全局函数来申请空间，
delete
在底层通过
operator delete
全局函数来释放空间。
/*
operator new
：该函数实际通过
malloc
来申请空间，当
malloc
申请空间成功时直接返回；申请空间
失败，尝试执行空 间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否
则抛异常。
*/
void *
__CRTDECL
operator new
(
size_t
size
)
_THROW1
(
_STD bad_alloc
)
{
// try to allocate size bytes
void *
p
;
while
((
p
=
malloc
(
size
))
==
0
)
if
(
_callnewh
(
size
)
==
0
)
{
// report no memory
//
如果申请内存失败了，这里会抛出
bad_alloc
类型异常
static const
std::bad_alloc nomem
;
_RAISE
(
nomem
);
}
return
(
p
);
}
/*
operator delete:
该函数最终是通过
free
来释放空间的
*/
void
operator delete
(
void *
pUserData
)
{
_CrtMemBlockHeader
*
pHead
;
RTCCALLBACK
(
_RTC_Free_hook
, (
pUserData
,
0
));
if
(
pUserData
==
NULL
)
return
;
_mlock
(
_HEAP_LOCK
);
/* block other threads */
__TRY
/* get a pointer to memory block header */
pHead
=
pHdr
(
pUserData
);
/* verify block type */
_ASSERTE
(
_BLOCK_TYPE_IS_VALID
(
pHead
->
nBlockUse
));
_free_dbg
(
pUserData
,
pHead
->
nBlockUse
);
__FINALLY
_munlock
(
_HEAP_LOCK
);
/* release other threads */
__END_TRY_FINALLY
return
;
}
/*
free
的实现
*/
#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)
通过上述两个全局函数的实现知道，
operator new
实际也是通过
malloc
来申请空间
，如果
malloc
申请空间成功就直接返回，否则执行用户提供的空间不足应对措施，如果用户提供该措施
就继续申请，否则就抛异常。
operator delete
最终是通过
free
来释放空间的
。
new
和
delete
的实现原理
内置类型
如果申请的是内置类型的空间，
new
和
malloc
，
delete
和
free
基本类似，不同的地方是：
new/delete
申请和释放的是单个元素的空间，
new[]
和
delete[]
申请的是连续空间，而且
new
在申
请空间失败时会抛异常，
malloc
会返回
NULL
。
自定义类型
new
的原理
1.
调用
operator new
函数申请空间
2.
在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
delete
的原理
1.
在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
2.
调用
operator delete
函数释放对象的空间
new T[N]
的原理
1.
调用
operator new[]
函数，在
operator new[]
中实际调用
operator new
函数完成
N
个对
象空间的申请
2.
在申请的空间上执行
N
次构造函数
delete[]
的原理
1.
在释放的对象空间上执行
N
次析构函数，完成
N
个对象中资源的清理
2.
调用
operator delete[]
释放空间，实际在
operator delete[]
中调用
operator delete
来释
放空间
定位
new
表达式
(placement-new)
定位
new
表达式是在
已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象
。
使用格式：
new (place_address) type
或者
new (place_address) type(initializer-list)
place_address
必须是一个指针，
initializer-list
是类型的初始化列表
使用场景：
定位
new
表达式在实际中一般是配合内存池使用。因为内存池分配出的内存没有初始化，所以如
果是自定义类型的对象，需要使用
new
的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化。
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
// 定位new/replacement new
int main()
{
// p1现在指向的只不过是与A对象相同大小的一段空间，还不能算是一个对象，因为构造函数没
有执行
A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
new(p1)A; // 注意：如果A类的构造函数有参数时，此处需要传参
p1->~A();
free(p1);
A* p2 = (A*)operator new(sizeof(A));
new(p2)A(10);
p2->~A();
operator delete(p2);
return 0;
}#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A(int a = 0)
:_a(a)
{
cout << "A(int a = 0)" << endl;
}
~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* P3 = new A[3]{ 1,2,3 };
free(P3);
return 0;
}这个代码中虽然释放掉了空间,但是没有正确调用析构函数会导致崩溃
标签：free,malloc,管理,C++,空间,内存,operator,new,delete
From： https://blog.csdn.net/2301_79389054/article/details/143206463