c++動態(tài)分配的代碼實例詳解

這篇文章主要講解了c++動態(tài)分配的代碼實例詳解，內(nèi)容清晰明了，對此有興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下，相信大家閱讀完之后會有幫助。

1. c語言中動態(tài)分配和釋放

在c中，申請動態(tài)內(nèi)存是使用malloc和free，這兩個函數(shù)是c的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，分配內(nèi)存使用的是系統(tǒng)調(diào)用，使用它們必須包含stdlib.h，才能編譯通過。

malloc后需要檢查內(nèi)存是否分配成功，free則要在指針不為空的情況下才能進(jìn)行。

示例代碼如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main()
{
 char *p = (char*)malloc(10);
 if ( p == NULL)
 {
 printf("error\n");
 }
 strncpy(p, "23456", sizeof(p)-1);
 printf("p=%s\n", p);
 if ( p != NULL)
 {
 free(p);
 p = NULL;
 }
 return 0;
}

2. c++動態(tài)分配和釋放

c++中，申請動態(tài)內(nèi)存是使用new和delete，這兩個關(guān)鍵字實際上是運(yùn)算符，并不是函數(shù)。

需要注意的是：new的不是數(shù)組的話，則直接delete就好，并且只會調(diào)用一次析構(gòu)函數(shù)，而new[]的話，則需使用delete[]來釋放，并且數(shù)組中每一個元素都會調(diào)用一次析構(gòu)函數(shù)，調(diào)用完析構(gòu)函數(shù)再釋放內(nèi)存。

3. new/delete的底層實現(xiàn)

對于基本數(shù)據(jù)類型(無需構(gòu)造函數(shù))而言new是重載了new運(yùn)算符，調(diào)用了operator new，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型則在此基礎(chǔ)上還會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，而operator new里面則是調(diào)用的malloc函數(shù)，如果調(diào)用malloc失敗，則直接拋出異常；

對于基本數(shù)據(jù)類型(無需析構(gòu)函數(shù))而言delete是重載了delete運(yùn)算符，調(diào)用了operator delete，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型則在此基礎(chǔ)上還會調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，而operator delete里面則是調(diào)用的free函數(shù)。

4. new[]/delete[]的底層實現(xiàn)

簡單數(shù)據(jù)類型(包括基本數(shù)據(jù)類型和不需要析構(gòu)函數(shù)的類型)
對于簡單數(shù)據(jù)類型而言，new[]調(diào)用的是operator new[]，計算出數(shù)組總大小之后調(diào)用operator new。值得一提的是，可以通過()初始化數(shù)組為零值，實例：

char* p = new char[32]();

等同于：

char *p = new char[32];
memset(p,0, 32);

簡單數(shù)據(jù)類型時delete[]則和delete一樣，沒區(qū)別。

復(fù)雜數(shù)據(jù)類型

對于復(fù)雜數(shù)據(jù)類型而言new[]先調(diào)用operator new[]分配內(nèi)存，然后在指針的前四個字節(jié)寫入數(shù)組大小，最后看分配了多少個元素就調(diào)用多少次構(gòu)造函數(shù)，之所以要在前4個字節(jié)寫入數(shù)組大小，是因為釋放內(nèi)存之前會調(diào)用每個對象的析構(gòu)函數(shù)。但是編譯器并不知道p實際所指對象的大小。如果沒有儲存數(shù)組大小，編譯器就不知道應(yīng)該調(diào)用幾次析構(gòu)函數(shù)；
new[]分配的內(nèi)存只能由delete[]釋放，如果由delete釋放會崩潰，為什么會崩潰呢？

假設(shè)指針p指向new[]分配的內(nèi)存，因為要4字節(jié)存儲數(shù)組大小，實際分配的內(nèi)存地址為[p-4]，系統(tǒng)記錄的也是這個地址，delete[]實際釋放的就是p-4指向的內(nèi)存，而delete會直接釋放p指向的內(nèi)存，這個內(nèi)存根本沒有被系統(tǒng)記錄，所以會崩潰。

5. c++中new失敗了怎么辦

根據(jù)前面new實現(xiàn)原理說的，C++里，如果new分配內(nèi)存失敗，默認(rèn)是拋出異常的。所以，如果分配成功，p == NULL就絕對不會成立；而如果分配失敗了，也不會執(zhí)行 if ( p == NULL )，因為分配失敗時，new 就會拋出異常跳過后面的代碼。如果你想檢查 new 是否成功，應(yīng)該捕捉異常：

try {
    int* p = new int[SIZE];
   // 其它代碼
} catch ( const bad_alloc& e ) {
   return -1;
}

當(dāng)然，標(biāo)準(zhǔn) C++ 亦提供了一個方法來抑制 new 拋出異常，而返回空指針，如下：

int* p = new (std::nothrow) int; // 這樣如果 new 失敗了，就不會拋出異常，而是返回空指針
if ( p == NULL ) // 像這樣，這個判斷就有意義了
return -1;

6. delete失敗時是什么現(xiàn)象，一般是因為什么原因

delete失敗可能是因為內(nèi)存在之前已經(jīng)delete過一次了，再次delete就會失敗，linux下報錯：double free or corruption，已放棄。

7. placement new的使用

placement new用于在已經(jīng)分配好的內(nèi)存上，再進(jìn)行二次分配，具體實現(xiàn)如下：

//假設(shè)有類X，成員函數(shù)Do()，代碼如下：

int main()

{

  char *buf = new char[sizeof(X)];

  X *x = new (buf) X;

  x->Do();

  x->~X(); //一定要主動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)去析構(gòu)

  delete []buf;

  return 0;

}

看完上述內(nèi)容，是不是對c++動態(tài)分配的代碼實例詳解有進(jìn)一步的了解，如果還想學(xué)習(xí)更多內(nèi)容，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。