new与delete
在C语言中,我们已经了解了三个动态内存管理的函数——malloc,calloc以及realloc,通过动态内存开辟,申请和释放空间更加的灵活
int main() {int* arr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);for (int i = 0; i < 10; i++) {arr[i] = i;printf("%d ", arr[i]);}int* arr2 = (int*)calloc(20, sizeof(int));for (int i = 0; i < 20; i++) {arr2[i] = i;printf("%d ",arr2[i]);}free(arr2);arr = (int*)realloc(arr, 50);free(arr);arr = NULL;arr2 = NULL;
}
在C++中,C语言的内存管理方式可以继续使用,但是在C++中又稍显不足,因此C++提出了自己的内存管理方式:new 和 delete。
下面我们就结合代码来讲解一下new和delete两个操作符
int main() {//开辟10个int类型的空间int* arr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);int* ptr1 = new int[10];//开辟20个int类型的空间,并初始化为0int* arr2 = (int*)calloc(20, sizeof(int));int* ptr2 = new int[20]{ 0 };free(arr1);free(arr2);delete ptr1;delete []ptr2;//注意[]的匹配使用
}
通过调试-监测内存可以看到,ptr2里20个数据的确被初始化为0
对于自定义类型,也可以通过new和delete来申请和释放空间,同时会自动调用各自的构造函数和自购函数
class A {
public:A(int _arr=0) {cout << "A()" << endl;}~A() {cout << "~A()" << endl;}
private:int _arr;
};
int main() {//malloc,free和new delete最大的区别是:new和delete会自动调用构造函数和析构函数A* ptr = (A*)malloc(sizeof(A));free(ptr);A* ptr2 = new A(100);delete ptr2;
}
通过编译结果可以知道,new和delete除了开空间还会自动调用构造函数和析构函数的
operator new与 operator delete
new进行动态内存的申请,delete进行动态内存的释放,其实在底层中,new是通过调用operator new来申请空间,delete在通过调用operator delete来释放空间
那么operator new和operator delete是如何能够实现动态内存的申请和释放的呢?
对于operator new,实际上是通过malloc函数来申请空间的,如果申请空间成功时直接返回,否则执行用户提供的空间不足应对措施,如果提供措施就继续申请,否则抛异常
对于operator delete,实际上是通过free函数来释放空间的
new和delete的实现原理
1.对于内置类型
new/delete申请和释放的是单个元素的空间,new[ ]和delete[ ]申请的是连续的空间,而且new在申请失败时会抛异常,malloc会返回NULL
new T[N]会调用 operator new[ ]函数,完成N个对象的空间申请,然后对N个对象调用构造函数
delete[ ]会调用N次析构函数进行资源清理,然后在N个对象的空间上operator delete函数来释放空间
2.对于自定义类型
new会调用operator new函数进行申请空间,会自动调用构造函数完成对象的构造
delete会调用析构函数完成对象中资源的清理工作,调用operator delete函数释放对象空间