C++内存管理笔记(一)

 

　　C++内存分配的四个层面 : 

　　

　　四个层面的比较:

　　

　　内存分配与释放的测试:

    void* p1 = malloc(512);    //512 bytes
    free(p1);

    complex<int>* p2 = new complex<int>; //one object
    delete p2;             

    void* p3 = ::operator new(512); //512 bytes
    ::operator delete(p3);

//以下使用 C++ 标准库提供的 allocators。
//其接口虽有标准规格，但实现商业并未完全遵守；下面三者形式略同。
#ifdef _MSC_VER
    //以下兩函數都是 non-static，定要通過 object 調用。以下分配 3 個 ints.
    int* p4 = allocator<int>().allocate(3, (int*)0); 
    allocator<int>().deallocate(p4,3);           
#endif
#ifdef __BORLANDC__
    //以下兩函數都是 non-static，定要通過 object 調用。以下分配 5 個 ints.
    int* p4 = allocator<int>().allocate(5);  
    allocator<int>().deallocate(p4,5);       
#endif
#ifdef __GNUC__
    //以下兩函數都是 static，可通過全名調用之。以下分配 512 bytes.
    //void* p4 = alloc::allocate(512); 
    //alloc::deallocate(p4,512);   
    
    //以下兩函數都是 non-static，定要通過 object 調用。以下分配 7 個 ints.    
    void* p4 = allocator<int>().allocate(7); 
    allocator<int>().deallocate((int*)p4,7);     
    
    //以下兩函數都是 non-static，定要通過 object 調用。以下分配 9 個 ints.    
    void* p5 = __gnu_cxx::__pool_alloc<int>().allocate(9); 
    __gnu_cxx::__pool_alloc<int>().deallocate((int*)p5,9);    
#endif

　　new关键字的实现:

　　　　首先new是被编译器编译成三步:
　　　　Com * p = new Com(1,2);
　　　　等价于 :
　　　　void * mem = ::operator new(sizeof(Com)); // 内存分配
　　　　p = static_cast(mem);　　　　　　　  // 强制类型转换
　　　　p->Com::Com(1,2);　　　　　　　　　　　　   // 构造函数调用(自己这么写在大部分编译器上不支持,但是实际上只是编译器的实现阻止了这么写)

　　我们可以知道 new分配内存 是通过 operator new() 函数实现的。

　　而 operator new() 的函数实现实际上是依靠 malloc 实现的,如下图 :

　　

　　operator new() 不断地循环调用 malloc(),如若分配内存不成功的话。

　　但实际上还有另一个操作就是调用 _callnewh(size), 这个函数可以由我们重写。

　　当malloc也分配不出内存时,就会调用它,我们可以将其重写为 : 释放部分我们认为可以释放的内存,然后下次malloc就能分配到内存了。

　　而 operator new() 还有第二个参数 : 默认为不报错,如若要报错可以自己指定。

　　delete 关键字的实现 :

　　

　　如图所示 : delete 先调用其析构函数,然后再使用 operator delete()释放内存,而 operator delete其实只是简单地调用了free()。