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c++ new delete 常踩的坑

WeTest 导读

c++ 是公司开发最常用的语言之一, 那New和Delete 这两个函数是所有开发者即爱又恨的函数。由new 和delete引发的bug , coredump , 让多少程序员加了多少班。


 

一、遇到的问题

C++ 中,你也许经常使用 new 和 delete 来动态申请和

● 释放内存,但你可曾想过以下问题呢?

● new 和 delete 是函数吗?

● new [] 和 delete [] 又是什么?什么时候用它们?

● 你知道 operator new 和 operator delete 吗?

 

为什么 new [] 出来的数组有时可以用 delete 释放有时又不行?

 

二、发现的代码 

有时看到代码是这么写的: 

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这样有问题吗 ?    在服务器上长期运行,会引起内存泄漏吗? 

 

写了个测试程序, 看看这些都是神马。 

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程序运行结果:

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注意这里多出来的 4字节

 

三、总结

 这个问题直接导致我们需要在 new [] 一个对象数组时,需要保存数组的维度,C++ 的做法是在分配数组空间时多分配了 4 个字节的大小,专门保存数组的大小,

在 delete [] 时就可以取出这个保存的数,就知道了需要调用析构函数多少次了。

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四、c++对象内存分配与释放

 有人提出两个问题:

       1、那个4字节在 delete [] , 是怎么跳过的。

       2、free 是怎么知道自己的长度。

 

  以下写几个栗子 看一下:

 

delete 对象  :

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部分汇编码如下:

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delete复杂数据类型先调用析构函数再调用operator delete。

 

c++的内存分配    

看一下 M$ 编译器是如何构造和释放内存的 

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小的总结 

内存分配一般有两种方式: 
1 非入侵式,内存分配器自行先申请内存(和栈配合使用),用作记录用户层的申请记录(地址,大小)。 用户释放空间时会查找该表,除了知道释放空间大小外还能判断该指针是合法。


2 入侵式,例如用户要申请1byte的内存,而内存分配器会分配5byte的空间(32位),前面4byte用于申请的大小。释放内存时会先向前偏移4个byte找到申请大小,再进行释放。

两种方法各有优缺点,第一种安全,但慢。第二种快但对程序员的指针控制能力要求更高,稍有不慎越界了会对空间信息做成破坏。


绝大多数的分配器会采用第一种方式实现,而操作系统级的分配器采用了虚拟等方式,可能要记录更多信息。

 

五、最后分析自定义数组类型 

那么数组的分配和释放是 怎么自动的 增加 4 字节 和 减 4字节的呢?

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实在不想看了 ,贴一点 关键的吧 , New 对象的部分汇编

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上面的汇编码流程大致是:

1、调用operator new分配堆空间

2、调用构造代理函数构造堆对象,在调用构造代理函数时,通过压栈,像其传递了5个参数,分别是 a)第一个堆对象首地址 b)堆对象大小c)堆对象个数 d)构造函数地址 e)析构函数地址

3、传回第一个堆对象首地址,而不是申请到的堆空间首地址

 

析构的部分代码

看看析构函数是如何自动偏移4字节的。 

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 以上的汇编似乎没有涉及 4字节的偏移 , 那看看  vector deleting destructor 这个函数干了啥

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看到  operator delete[] (0341244h) 这个函数了 , 前面将 对象首地址 -4  ,然后释放内存, 现在知道为啥 析构偏移4字节了吧 

 


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