深入理解C++中的new/delete和malloc/free动态内存管理

malloc/free和new/delete的区别

• malloc/free是C/C++标准库的函数；new/delete是C++操作符。
• malloc/free只是动态分配内存空间/释放空间；new/delete除了分配空间还会调用构造函数和析构函数进行初始化与清理资源。
• malloc/free需要手动计算类型大小且返回值类型为void*；new/delete可自动计算类型的大小，返回对应类型的指针。
• malloc/free管理内存失败会返回0；new/delete等的方式管理内存失败会抛出异常。

在C++ Primer书中有提到说： new/delete的表达式与标准库函数同名了，所以系统并没有重载new或delete表达式。new/delete真正的实现其实是依赖下面这几个内存管理接口的。

void *operator new(size_t); //allocate an object
void *operator delete(void *); //free an object

void *operator new[](size_t); //allocate an array
void *operator delete[](void *); //free an array

malloc/free和new/delete的底层实现

new的底层实现

// new.cpp
#include <cstdlib>
#include <new>

_C_LIB_DECL
int __cdecl _callnewh(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc);
_END_C_LIB_DECL

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
   _THROW_NCEE(_XSTD bad_alloc, );
  }

 return (p);
 }

delete的底层实现

#include <cruntime.h>
#include <malloc.h>
#include <new.h>
#include <windows.h>
#include <rtcsup.h>

void operator delete( void * p )
{
 RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (p, 0));

 free( p );
}

new[]的底层实现

#include <new>

void *__CRTDECL operator new[](size_t count) _THROW1(std::bad_alloc)
	{	// try to allocate count bytes for an array
	return (operator new(count));
	}

delete[]的底层实现

#ifdef CRTDLL
#undef CRTDLL
#endif

#ifdef MRTDLL
#undef MRTDLL
#endif

#define _USE_ANSI_CPP // suppress defaultlib directive for Std C++ Lib
#include <new>

extern void __CRTDECL operator delete[](void *ptr) _THROW0();

void __CRTDECL operator delete[](void *ptr,
	const std::nothrow_t&) _THROW0()
	{	// free an allocated object
	operator delete[](ptr);
	}

malloc/free和new/delete的执行过程

new的执行过程

new(int size) --> operator new() --> malloc() --> constructor function --> return ptr

delete的执行过程

delete ptr --> destructor function --> operator delete() --> free

new[]的执行过程

new[count] --> operator new[]() --> operator new() --> malloc() --> constructor function --> return ptr

delete[]的执行过程

delete[] ptr --> destructor function --> operator delete[]() --> operator delete() --> free

• 依次调用指针指向对象数组中每个对象的析构函数
• 调用operator delete[]()，operator delete[]()再调用operator delete
• 底层用free执行operator delete表达式，依次释放内存
• operator delete[]()数组的个数存放在指针的前4位

参考

https://www.jb51.net/article/161885.htm

总结

到此这篇关于深入理解C++中的new/delete和malloc/free动态内存管理的文章就介绍到这了,更多相关C++中的new/delete和malloc/free动态内存管理内容请搜索自由互联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自由互联！