operator new和operator delete函数有两个重载版本:
1 void* operator new (size_t); // allocate an object 2 void* operator new [] (size_t); // allocate an array 3 void operator delete (void*); // free an oject 4 void operator delete [] (void*); // free an array
new
new操作针对数据类型的处理,分为两种情况:
1、简单数据类型(包括基本数据类型和不需要构造函数的类型)
代码实例:
1 int* p = new int;
汇编码如下:
1 int* p = new int; 2 00E54C44 push 4 3 00E54C46 call operator new (0E51384h) 4 00E54C4B add esp,4
分析:传入4byte的参数后调用operator new。其源码如下:
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); }
分析:调用malloc失败后会调用_callnewh。如果_callnewh返回0则抛出bac_alloc异常,返回非零则继续分配内存。
这个_callnewh是什么呢?它是一个new handler,通俗来讲就是new失败的时候调用的回调函数。可以通过_set_new_handler来设置。下面举个实例:
1 #include <stdio.h> 2 #include <new.h> 3 int MyNewHandler(size_t size) 4 { 5 printf("Allocation failed.Try again"); 6 return 1; //continue to allocate 7 //return 0; //stop allocating,throw bad_alloc 8 } 9 void main() 10 { 11 // Set the failure handler for new to be MyNewHandler. 12 _set_new_handler(MyNewHandler); 13 14 while (1) 15 { 16 int* p = new int[10000000]; 17 } 18 }
在new基本数据类型的时候还可以指定初始化值,比如:
1 int* p = new int(4);
总结:
- 简单类型直接调用operator new分配内存;
- 可以通过new_handler来处理new失败的情况;
- new分配失败的时候不像malloc那样返回NULL,它直接抛出异常。要判断是否分配成功应该用异常捕获的机制;
2、复杂数据类型(需要由构造函数初始化对象)
代码实例:
1 class Object 2 { 3 public: 4 Object() 5 { 6 _val = 1; 7 } 8 9 ~Object() 10 { 11 } 12 private: 13 int _val; 14 }; 15 16 void main() 17 { 18 Object* p = new Object(); 19 }
汇编码如下:
1 Object* p = new Object(); 2 00AD7EDD push 4 3 00AD7EDF call operator new (0AD1384h) 4 00AD7EE4 add esp,4 5 00AD7EE7 mov dword ptr [ebp-0E0h],eax 6 00AD7EED mov dword ptr [ebp-4],0 7 00AD7EF4 cmp dword ptr [ebp-0E0h],0 8 00AD7EFB je main+70h (0AD7F10h) 9 00AD7EFD mov ecx,dword ptr [ebp-0E0h] 10 00AD7F03 call Object::Object (0AD1433h) //在new的地址上调用构造函数 11 00AD7F08 mov dword ptr [ebp-0F4h],eax 12 00AD7F0E jmp main+7Ah (0AD7F1Ah) 13 00AD7F10 mov dword ptr [ebp-0F4h],0 14 00AD7F1A mov eax,dword ptr [ebp-0F4h] 15 00AD7F20 mov dword ptr [ebp-0ECh],eax 16 00AD7F26 mov dword ptr [ebp-4],0FFFFFFFFh 17 00AD7F2D mov ecx,dword ptr [ebp-0ECh] 18 00AD7F33 mov dword ptr [p],ecx
总结:
new 复杂数据类型的时候先调用operator new,然后在分配的内存上调用构造函数。
delete
delete也分为两种情况:
1、简单数据类型(包括基本数据类型和不需要析构函数的类型)。
1 int *p = new int(1); 2 delete p;
delete的汇编码如下:
1 delete p; 2 00275314 mov eax,dword ptr [p] 3 00275317 mov dword ptr [ebp-0D4h],eax 4 0027531D mov ecx,dword ptr [ebp-0D4h] 5 00275323 push ecx 6 00275324 call operator delete (0271127h)
分析:传入参数p之后调用operator delete,其源码如下:
void operator delete( void * p ) { RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (p, 0)); free( p ); }
RTCCALLBACK默认是空的宏定义,所以这个函数默认情况下就是简单的调用free函数。
总结:
delete简单数据类型默认只是调用free函数。
2、复杂数据类型(需要由析构函数销毁对象)
代码实例:
1 class Object 2 { 3 public: 4 Object() 5 { 6 _val = 1; 7 } 8 9 ~Object() 10 { 11 cout << "destroy object" << endl; 12 } 13 private: 14 int _val; 15 }; 16 17 void main() 18 { 19 Object* p = new Object; 20 delete p; 21 }
部分汇编码如下:
1 012241F0 mov dword ptr [this],ecx 2 012241F3 mov ecx,dword ptr [this] 3 012241F6 call Object::~Object (0122111Dh) //先调用析构函数 4 012241FB mov eax,dword ptr [ebp+8] 5 012241FE and eax,1 6 01224201 je Object::`scalar deleting destructor‘+3Fh (0122420Fh) 7 01224203 mov eax,dword ptr [this] 8 01224206 push eax 9 01224207 call operator delete (01221145h) 10 0122420C add esp,4
总结:
delete复杂数据类型先调用析构函数再调用operator delete。
new数组
1、简单数据类型(包括基本数据类型和不需要析构函数的类型)。
new[] 调用的是operator new[],计算出数组总大小之后调用operator new。
值得一提的是,可以通过()初始化数组为零值,实例:
1 char* p = new char[32]();
等同于:
1 char *p = new char[32]; 2 memset(p, 32, 0);
总结:
针对简单类型,new[]计算好大小后调用operator new。
2、复杂数据类型(需要由析构函数销毁对象)
1 class Object 2 { 3 public: 4 Object() 5 { 6 _val = 1; 7 } 8 9 ~Object() 10 { 11 cout << "destroy object" << endl; 12 } 13 private: 14 int _val; 15 }; 16 17 void main() 18 { 19 Object* p = new Object[3]; 20 }
new[]先调用operator new[]分配内存,然后在p的前四个字节写入数组大小,最后调用三次构造函数。
实际分配的内存块如下:
这里为什么要写入数组大小呢?因为对象析构时不得不用这个值,举个例子:
1 class Object 2 { 3 public: 4 Object() 5 { 6 _val = 1; 7 } 8 9 virtual ~Object() 10 { 11 cout << "destroy Object" << endl; 12 } 13 private: 14 int _val; 15 }; 16 17 class MyObject : public Object 18 { 19 public: 20 ~MyObject() 21 { 22 cout << "destroy MyObject" << endl; 23 } 24 private: 25 int _foo; 26 }; 27 28 void main() 29 { 30 Object* p = new MyObject[3]; 31 delete[] p; 32 }
释放内存之前会调用每个对象的析构函数。但是编译器并不知道p实际所指对象的大小。如果没有储存数组大小,编译器如何知道该把p所指的内存分为几次来调用析构函数呢?
总结:
针对复杂类型,new[]会额外存储数组大小。
delete数组
1、简单数据类型(包括基本数据类型和不需要析构函数的类型)。
delete和delete[]效果一样
比如下面的代码:
1 int* pint = new int[32]; 2 delete pint; 3 4 char* pch = new char[32]; 5 delete pch;
运行后不会有什么问题,内存也能完成的被释放。看下汇编码就知道operator delete[]就是简单的调用operator delete。
总结:
针对简单类型,delete和delete[]等同。
2、复杂数据类型(需要由析构函数销毁对象)
释放内存之前会先调用每个对象的析构函数。
new[]分配的内存只能由delete[]释放。如果由delete释放会崩溃,为什么会崩溃呢?
假设指针p指向new[]分配的内存。因为要4字节存储数组大小,实际分配的内存地址为[p-4],系统记录的也是这个地址。delete[]实际释放的就是p-4指向的内存。而delete会直接释放p指向的内存,这个内存根本没有被系统记录,所以会崩溃。
总结:
针对复杂类型,new[]出来的内存只能由delete[]释放。