C++全面覆盖内存管理知识讲解

目录
  • 前言
  • 一、C++内存管理方式
    • 1.1new/delete操作内置类型
  • 二、operator new与operator delete函数
    • 2.1operator new与operator delete函数
  • 二、new和delete的实现原理
    • 2.1内置类型
    • 2.2 自定义类型

前言

C语言内存管理方式在C++中可以继续使用，但有些地方就无能为力而且使用起来比较麻烦，因此C++又提出了自己的内存管理方式：通过new和delete操作符进行动态内存管理。

一、C++内存管理方式

1.1new/delete操作内置类型

void Test()
{
// 动态申请一个int类型的空间
int* ptr4 = new int;
// 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
int* ptr5 = new int(10);
// 动态申请10个int类型的空间
int* ptr6 = new int[3];
delete ptr4;
delete ptr5;
delete[] ptr6;
}

注意：申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用new[]和delete[]

二、operator new与operator delete函数

2.1operator 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。

二、new和delete的实现原理

2.1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。

2.2 自定义类型

new的原理

  • 调用operator new函数申请空间
  • 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造

delete的原理

  • 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
  • 调用operator delete函数释放对象的空间

new T[N]的原理

  • 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
  • 在申请的空间上执行N次构造函数

delete[]的原理

  • 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
  • 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间

到此这篇关于C++全面覆盖内存管理知识讲解的文章就介绍到这了,更多相关C++内存管理内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

赞 (0)

相关推荐

  • C/C++深入讲解内存管理

    目录 C/C++内存分布 C语言中的动态内存管理 C++的内存管理 operator new与operator delete函数 operator new与operator delete的类专属重载 new和delete的实现原理 定位new表达式(placement-new) malloc/free和new/delete的区别 内存泄漏及其危害 C/C++内存分布

  • C++内存管理介绍

    目录 1 smart_ptr概述 1.1 RAII进制 1.2 智能指针 1.3 scoped_ptr 1.4 scoped_array 1.6 shared_array 1.7 weak_ptr弱指针 2 总结 前言; C++继承了C语言的指针,一直以来指针的一些问题困扰着开发人员,常见的指针问题主要有:内存泄露.野指针.访问越界等.值得庆幸的是C++标准委员会给我们提供了auto_ptr智能指针,后面又引入了share_ptr以及weak_ptr帮助我们正确和安全的使用指针,本文主要是介绍b

  • C语言与C++内存管理超详细分析

    C语言与C++内存管理超详细分析

    目录 一.内存 1.1 内存四区 1.2 使用代码证实内存四区的底层结构 二.malloc 和 free 2.1 malloc 和 free 的使用 2.2 内存泄漏与安全使用实例与讲解 三.new 和 delete 3.1 new 和 delete 使用 3.2 delete 与 delete[] 的区别 一.内存 在计算机中,每个应用程序之间的内存是相互独立的,通常情况下应用程序 A 并不能访问应用程序 B,当然一些特殊技巧可以访问,但此文并不详细进行说明.例如在计算机中,一个视频播放程序与

  • 一起来学习C++的动态内存管理

    一起来学习C++的动态内存管理

    目录 1.new和delete 2.new和delete在底层是怎么实现的: 2.1new底层的实现: 我们先来new一个test类型的空间. 2.2delete底层的实现: 我们执行delete语句,转到反汇编来 2.3new []底层的实现: 2.4delete []的实现: 3.重载new和delete 4.定位new: 5.内存检测函数:_CrtDumpMemoryLeaks(); 总结 1.new和delete C语言内存管理方式在C++中可以继续使用,但有些地方就无能为力而且使用起来

  • c++动态内存管理详解(new/delete)

    c++动态内存管理详解(new/delete)

    目录 前言 用法上 对内置类型 对自定义类型 new/delete底层原理 重载类的专属operatornew和operatordelete 定位new new/delete与malloc/free区别总结 内存泄漏 总结 前言 想必大家对c语言的动态内存分配并不陌生,忘了的小伙伴也可以看看我的这篇文章C语言动态内存分配 c语言的动态内存分配由于有些地方用起来比较麻烦同时检查错误的机制不适合c++,因此c++引入new/delete操作符进行内存管理,下面我们来深入探讨c++为什么要引入new/

  • C/C++指针与内存管理图文详解

    C/C++指针与内存管理图文详解

    目录 一.指针 二.数组 总结 指针和内存管理始终是C/C++比较容易模糊的知识点,但在C/C++编程中又绕不开的地方,特别在下位机上,会频繁的与指针打交道,如果概念模糊,一不小心就会写出冗余的代码,可能会引起多余内存开销或者直接影响运行速度. 一.指针 1.计算机内存主要分成这几个区,每个区又分成无数个字节(Byte),每个字节(Byte)都有唯一的编号,而这个编号就这个字节的指针地址.一般程序能读写的区域只有全局变量.堆区.栈区.下面是计算机内存的示意图: 每个字节(Byte)对应的编号地址

  • C++内存管理详解使用方式

    C++内存管理详解使用方式

    目录 c++中内存管理的方式 new和delete操作符的使用方式 operator new和operator delete函数 new和delete的原理内部实现 内置类型 自定义类型 c++中内存管理的方式 在c语言中,我们拥有malloc和free等函数可以对内存进行动态管理 但是总体来说不是很方便,所以c++拥有了一种新的方式来对内存进行管理:通过new和delete操作符来对内存进行动态分配 new和delete操作符的使用方式 new操作符的使用方式: #include<iostre

  • c++动态内存管理与智能指针的相关知识点

    c++动态内存管理与智能指针的相关知识点

    目录 引言 一.介绍 二.shared_ptr类 make_shared函数 shared_ptr的拷贝和引用 shared_ptr自动销毁所管理的对象… 使用动态生存期的资源的类 应用举例:Blob类 定义Blob类 StrBlob的拷贝.赋值和销毁 三.直接管理内存 使用new分配内存 使用new动态分配和初始化对象 动态分配const对象 内存耗尽 使用delete释放内存 基本介绍 举例 四.shared_ptr和new结合使用 new直接初始化share_ptr 初始化时传入可调用对象

  • C语言与C++中内存管理详解

    C语言与C++中内存管理详解

    目录 内存分布 动态内存管理方式-堆区 C语言动态内存管理 C++动态内存管理 new和delete的用法 operator new与operator delete函数 new和delete的实现原理 定位new表达式 高频面试题 重点new/delete和malloc/free的区别 内存泄漏 内存分布 主要段及其分布 ​ 每个程序运行起来以后,它将拥有自己独立的虚拟地址空间.这个虚拟地址空间的大小与操作系统的位数有关系.32位硬件平台的虚拟地址空间的地址可以从0~2^32-1,即0x0000

  • C++全面覆盖内存管理知识讲解

    C++全面覆盖内存管理知识讲解

    目录 前言 一.C++内存管理方式 1.1new/delete操作内置类型 二.operator new与operator delete函数 2.1operator new与operator delete函数 二.new和delete的实现原理 2.1内置类型 2.2 自定义类型 前言 C语言内存管理方式在C++中可以继续使用,但有些地方就无能为力而且使用起来比较麻烦,因此C++又提出了自己的内存管理方式:通过new和delete操作符进行动态内存管理. 一.C++内存管理方式 1.1new/d

  • 一文带你了解C语言中的动态内存管理函数

    目录 1.什么是动态内存管理 2.为什么要有动态内存管理 3.如何进行动态内存管理 3.1 malloc 3.2 free 3.3 calloc 3.4 realloc 总结 1.什么是动态内存管理 平时我们写代码,一种非常常见的写法是: int a = 0; // 创建一个变量 int arr[10] = {0}; // 创建一个数组 当你创建变量a的时候,其实是向内存中申请了4个字节的空间来存放一个整数.而当你创建数组arr的时候,是向内存中申请了40个字节的空间来存放10个整数.当你这么写

  • C语言详细分析讲解内存管理malloc realloc free calloc函数的使用

    目录 C语言内存管理 一.动态空间申请 二.动态空间的扩容 三.释放内存 C语言内存管理 malloc && realloc && free && calloc c语言中为了进行动态内存管理,<stdlib.h>中提供了几个函数帮助进行内存管理. 我们知道,C语言中是没有C++中的容器或者说是python中list,set这些高级的数据结构的,我们一旦申请了一段内存空间以后这一段空间就归你了,比如我们举个例子,我们申请一个数组 int nums[

  • 浅谈C++内存管理基础知识

    目录 概述 c++可用内存 c语言的可用内存 c++新增内存区域 new和malloc 智能指针引入 智能指针的实现 java延伸 java语言整体框架 java的垃圾回收机制 总结 概述 内存管理的原理庞大而复杂,然而这些都被操作系统进行了封装,并对外预留了API,这些api被c++调用,同时也被c++再次进行了封装,再面向程序员预留出了语法特性的接口,作为使用c++的程序员,我们只需要掌握c++预留的内存管理特性即可,就像我们开车不需要管变数箱.发动机是怎么变速.点火的,我们只需要掌握汽车给

  • C#内存管理CLR深入讲解(下篇)

    C#内存管理CLR深入讲解(下篇)

    <上篇>中我们主要讨论的是程序集(Assembly)和应用程序域(AppDomain)的话题,着重介绍了两个不同的程序集加载方式——独占方式和共享方式(中立域方式):以及基于进程范围内的字符串驻留.这篇将关注点放在托管对象创建时内存的分配和对大对象(LO:Large Object)的回收上,不对之处,还望各位能够及时指出. 一.从类型(Type)与实例(Instance)谈起 在面向对象的世界中,类型和实例是两个核心的要素.不论是类型和实例,相关的信息比如加载到内存中,对应着某一块或者多块连续

  • C#内存管理CLR深入讲解(上篇)

    C#内存管理CLR深入讲解(上篇)

    半年之前,PM让我在部门内部进行一次关于“内存泄露”的专题分享,我为此准备了一份PPT.今天无意中将其翻出来,觉得里面提到的关于CLR下关于内存管理部分的内存还有点意思.为此,今天按照PPT的内容写了一篇文章.本篇文章不会在讨论那些我们熟悉的话题,比如“值类型引用类型具有怎样的区别?”.“垃圾回收分为几个步骤?”.“Finalizer和Dispose有何不同”.等等,而是讨论一些不同的内容.整篇文章分上下两篇,上篇主要谈论的是“程序集(Assembly)和应用程序域(AppDomain)”.也许

  • C语言深入细致讲解动态内存管理

    C语言深入细致讲解动态内存管理

    目录 为什么存在动态内存管理 动态内存函数的介绍 malloc free calloc realloc 常见的动态内存错误 对NULL指针的解引用操作 对动态开辟空间的越界访问 对非动态开辟内存使用free访问 使用free 释放一块动态开辟内存的一部分 对一块动态内存多次释放 对动态内存开辟忘记释放 柔性数组 小结 为什么存在动态内存管理 我们已经掌握的内存开辟方式有: int val = 20;//在栈空间上开辟四个字节 char arr[10] = { 0 };//在栈空间上开辟10个字节

  • C++详细讲解内存管理工具primitives

    C++详细讲解内存管理工具primitives

    目录 primitives new 和 delete placement new 重载 operator new per-class allocator New Handler =default,=delete primitives 分配 释放 属于 是否可重载 malloc() free() C 不可 new delete C++表达式 不可 ::operator new() ::operator delete() C++函数 可 allocator::allocate() allocator

  • Python超详细讲解内存管理机制

    Python超详细讲解内存管理机制

    目录 什么是内存管理机制 一.引用计数机制 二.数据池和缓存 什么是内存管理机制 python中创建的对象的时候,首先会去申请内存地址,然后对对象进行初始化,所有对象都会维护在一 个叫做refchain的双向循环链表中,每个数据都保存如下信息: 1. 链表中数据前后数据的指针 2. 数据的类型 3. 数据值 4. 数据的引用计数 5. 数据的长度(list,dict..) 一.引用计数机制 引用计数增加: 1.1 对象被创建 1.2 对象被别的变量引用(另外起了个名字) 1.3 对象被作为元素,

  • Python万字深入内存管理讲解

    Python万字深入内存管理讲解

    目录 Python内存管理 一.对象池 1.小整数池 2.大整数池 3.inter机制(短字符串池) 二.垃圾回收 2.1.引用计数 2.1.1 引用计数增加 2.1.2 引用计数减少 2.2.标记清除 2.3.分代回收 2.3.1 分代回收触发时机?(GC阈值) 2.3.2 查看引用计数(gc模块的使用) 三.怎么优化内存管理 1.手动垃圾回收 2.调高垃圾回收阈值 3.避免循环引用 四.总结 Python内存管理 一.对象池 1.小整数池 系统默认创建好的,等着你使用 概述: 整数在程序中的

随机推荐