C++动态内存管理好难怎么办？零基础图文讲解，小白轻松理解原理

我不是女神ヾ 2022-01-17 14:29 111阅读 0赞

首先我们先了解一下内存：

![C++动态内存管理好难怎么办？零基础图文讲解，小白轻松理解原理][C]  
C语言使用malloc/free动态管理内存空间，C++引入了new/delete，new\[\]/delete\[\]来动态管理内存。  
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介绍new/delete，new\[\]/delete\[\]之前我们先了解一下operator new，operator delete，operator new\[\]，operator delete\[\]函数。

注：这些函数并没有重载new/delete表达式。

函数声明如下：

void\* operator new(size\_t size);

void operator delete(size\_t size);

void\* operator new\[\](size\_t size);

void operator delete\[\](size\_t size);

析：operator new/operator delete,operator new\[\]/operator delete\[\]是标准库函数，用法和malloc/free的用法一样，只负责分配/释放空间，但实际上operator new/operator delete只是malloc/free的一层封装。

new/delete：动态管理对象；

new\[\]/delete\[\]动态管理对象数组。

int\* ptr1=new int;//动态分配4个字节的空间

delete ptr;

int\* ptr2=new int(4);//动态内存分配4个字节空间并初始化

delete ptr2;

int\* ptr3=new int\[4\];//动态内存分配16个字节空间

delete\[\];

1>,new/delete实际上做了什么事呢？？

new：先调用operator new分配空间，再调用构造函数初始化空间。

delete：先调用析构函数清理对象，再调用operator delete释放空间。

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2>,new\[\]/delete\[\]实际上做了什么事呢？？

new\[n\]：调用operator new分配空间，再调用n次构造函数初始化对象。

delete\[n\]：调用n次析构函数清理对象，再调用operator delete释放空间。

![C++动态内存管理好难怎么办？零基础图文讲解，小白轻松理解原理][C 3]  
为什么编译器会知道调用多少次构造函数，析构函数呢？

原来在new\[ \]分配空间的时候会在头部多分配4个字节来存n，这样在调用new\[\]/delete\[\]时就知道调用几次构造函数和析构函数了。

new/delete，new\[\]/delete\[\]为什么要成对出现?

当new在开辟内置类型的空间时，不成对出现是可以的；但是当开辟非内置类型空间时，就要多开辟4个字节，这时如果不成对使用就会造成内存泄漏或者程序崩溃。

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用宏模拟实现new\[\]/delete\[\]申请和释放数组

//DELETE\_ARRAY参数中传n

\#define NEW\_ARRAY(ptr,type,n)

do\{

ptr=(type*)operatornew(sizeof(type)*n);

for (size\_t i = 0; i <n;++i)

new(ptr+i)type;

\} while (0);

\#define DELETE\_ARRAY(ptr,type,n)

do\{

for (size\_t i = 0; i < n; ++i)

(ptr+i)->~String();

operator delete ptr;

\} while (0);

C++动态内存管理好难怎么办？零基础图文讲解，小白轻松理解原理  
//给DELETE\_ARRAY中不传n

\#define NEW\_ARRAY(ptr,type,n)

do\{

ptr = (type*)operator new(sizeof(type)*n + 4); //给n也分配空间

*(int*)ptr = n;

ptr=(type*)((char*)ptr+4);

for (size\_t i = 0; i < n; ++i)

new(ptr + i)(type);

\} while (0);

\#define DELETE\_ARRAY(ptr,type)

do\{

size\_t n = *((int*)ptr - 1);

for (size\_t i = 0; i < n; ++i)

(ptr + i)->~String();

operator delete(char\*(ptr - 4));

\} while (0);

malloc/free和new/delete之间关系和差异

C++动态内存管理好难怎么办？零基础图文讲解，小白轻松理解原理  
关系：都能进行动态内存管理。

差异：1>,malloc/free是标准的库函数， new/delete是操作符；

2>,malloc/free只是分配/释放内存 ，new/delete不仅分配/释放内存还调用构造函数初始化和析构函数清理；

3>,malloc/free手动计算类型大小，返回值void\*，new/delete自动计算类型大小，返回对应类型的指针；

4>,malloc/free失败返回0， new/delete失败抛异常。

转载于:https://blog.51cto.com/14209412/2392913

[C]: https://s1.51cto.com/images/blog/201905/11/427e88f0e25d42eedddb70b66d5dc86c.jpg?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[https_s1.51cto.com_images_blog_201905_11_f3795621980960d47c291497e516b846.jpg_x-oss-process_image_watermark_size_16_text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i_color_FFFFFF_t_100_g_se_x_10_y_10_shadow_90_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk]: https://s1.51cto.com/images/blog/201905/11/f3795621980960d47c291497e516b846.jpg?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk
[C 1]: https://s1.51cto.com/images/blog/201905/11/2b465a5d7f2c5f288dacba27892ffedd.jpg?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[C 2]: https://s1.51cto.com/images/blog/201905/11/f6e31109bb7869dd12095bb5b9799962.jpg?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[C 3]: https://s1.51cto.com/images/blog/201905/11/9d3d626a8488329616438494a05fbcab.jpg?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[C 4]: https://s1.51cto.com/images/blog/201905/11/1ed524f1b81564b1494ec015373dd832.jpg?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=